LÊN MEN rượu VANG từ dưa GANG

Tuy nhiên trong vài năm gần đây với rất nhiều cố gắn của ngành sản xuất rượu vang, cũng đã tạo ra được nhiều sản phẩm rượu vang mới với những nguồn nguyên liệu khác như: dâu, mơ , dứa, c

TPHCM, tháng 8 năm 2010

Sau em xin gởi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Trần Quốc Tuấn, giảng viên trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên, thầy đã giúp để em một cách tận tình và chu đáo trong suốt thời gian 3 tháng làm đồ án tốt ngiệp này

Bên cạnh đó, em cũng xin cảm ơn các bạn khóa 2006- Ngành Công nghệ thực phẩm đã giúp đỡ em rất nhiều trong thời gian nghiên cứu tại phòng thí nghiệm

Tuy nhiên do kiến thức của em còn hàn hẹp, nên bài đồ án có gì sai sót kính mong các thấy cô đóng góp ý kiến và sửa chữa để em

có thêm được kinh nghiệm

Em xin chân thành cảm ơn !

TPHCM tháng 8 năm 2010 Nguyễn khắc Ân

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Nói đến rượu vang thì người ta lại nghĩ ngay đến nước Pháp và châu Âu, đó là nơi đã sản xuất ra những chai rượu vang đầu tiên, và hiện nay rượu vang đã được biết đến khắp mọi nơi trên thế giới

Hiện nay nó dường như không còn xa lạ gì nữa đối với người dân châu Á và Việt Nam

Từ trước đến giờ nói đến những sản phẩm rượu vang nỗi tiếng, thì chỉ có một loại nguyên liệu duy nhất để sản xuất đó là trái nho

Tuy nhiên trong vài năm gần đây với rất nhiều cố gắn của ngành sản xuất rượu vang, cũng

đã tạo ra được nhiều sản phẩm rượu vang mới với những nguồn nguyên liệu khác như: dâu,

mơ , dứa, chuối,… tuy chưa đạt chất lượng tốt và thơm ngon như rượu vang nho nhưng cũng

đã giúp cho sản phẩm rượu vang được đa dạng hơn trên thị trường

Nhằm muốn góp phần đa dạng hóa sản phẩm rượu vang trên thị trường, đồng thời cũng muốn phát triển nghề trồng dưa gang ở nước ta (Một loại cây rất thích hợp với điều kiện khí hậu ở nước ta), tôi quyết định thực hiện đề tài : “Lên men rượu vang từ dưa gang”

Đề tài với những nội dung chính như sau:

 Tổng quan về rượu vang, về dưa gang và các nguyên liệu liên quan đến sản xuất rượu vang

 Tìm ra được quy trình sản xuất rượu vang hoàn chỉnh nhất: từ dịch trái dưa gang ta pha chế dịch lên men với những nồng độ thích hợp (nồng độ chất khô 200Bx; pH = 3,75; tỉ lệ nấm men 11.106tb/ml), sau đó lên men chín 5 ngày (thời gian lên men tối ưu xác định được trong quá trình làm đồ án ), tiếp tục lên men phụ 20 ngày Cuối cùng thu được sản phẩm rượu vang dưa gang như mong muốn

 Rượu vang có màu vàng nhạt (màu của dịch dưa gang), còn giữ lại được mùi dưa gang, có vị đắng, chua và hơi chát

Trang

Nhiệm vụ đồ án

Lời cảm ơn

Tóm tắc đồ án

Mục lục

Danh mục hình

Danh mục bảng biểu

Giới thiệu 1

Chương 1: Tổng quan 2

1.1 Rượu vang 2

1.1.1 Định nghĩa 2

1.1.2 Phân loại rượu vang 2

1.1.2.1 Phân loại theo đặc điểm và sử dụng 2

1.1.2.2 Phân loại theo theo phẩm hạng thẩm định châu Âu 3

1.1.3 Thành phần hoá học ảnh hưởng đến công nghệ sản xuất rượu vang 3

1.1.3.1 Ethanol 3

1.1.3.2 Đường .3

1.1.3.3 Acid hữu cơ 4

1.1.3.4 Muối khoáng 4

1.1.3.5 Vitamin 4

1.1.3.6 Chất gây mùi thơm 4

1.1.4 Công nghệ lên men rượu .5

1.1.4.1 Nguyên liệu trong sản xuất rượu vang 5

1.1.4.2 Cơ chế sinh hóa 5

1.1.4.3 Hệ vi sinh tham gia lên men rượu 6

1.1.4.4 Quá trình lên men 10

1.1.4.5 Lắng trong và tàng trữ .11

1.1.4.6 Các yếu tố ảnh hưởng tới nấm men trong lên men rượu vang 12

1.1.5 Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới và Việt Nam 14

1.1.6 Tác dụng của rượu vang .17

1.1.6.1 Rượu vang và bệnh tim mạch 17

1.1.6.2 Rượu vang và bệnh tăng huyết áp 17

1.2 Nấm men 18

1.2.1 Đặc điểm hình thái, kích thước tế bào nấm men 18

1.2.2 Cấu tạo tế bào nấm men 18

1.2.2.1 Thành tế bào 18

1.2.2.2 Màng nguyên sinh chất 18

1.2.2.3 Chất nguyên sinh 19

1.2.2.4 Ti thể 19

1.2.2.5 Ribosome 19

1.2.2.6 Nhân 19

1.2.2.7 Không bào 19

1.2.2.8 Volutin 19

1.2.2.9 Mạng lưới nội chất 20

1.2.3 Thành phần hóa học của nấm men 20

1.2.4 Sự sinh trưởng và phát triển cúa nấm men .21

1.2.4.1 Sự sinh trưởng của nấm men 21

1.2.4.2 Sự sinh sản của nấm men 22

1.3 Dưa gang 23

1.3.1 Đặc điểm .23

1.3.2 Thành phần hóa học 24

1.3.3 Đặc điểm thích nghi .25

1.3.3.1 Khí hậu 25

1.3.3.2 Đất đai 25

1.3.4 Thu hoạch và bảo quản 25

1.3.4.1 Thu hạch 25

1.3.4.2 Bảo quản 25

1.3.5 Ứng dụng 26

Chương 2: Vật liệu và phương pháp 29

2.1 Nguồn nguyên liệu 29

2.1.1 Dưa gang 29

2.1.2 Nấm men 29

2.1.3 Đường tinh luyện RE 30

2.1.4 Acid citric 31

2.1.5 Nước 31

2.2 Phương pháp nghiên cứu 31

2.2.1 Các phương pháp phân tích định lượng 31

2.2.1.1 Phương pháp xác định pH 31

2.2.1.2 Phương pháp xác định nồng độ đường 32

2.2.1.3 Phương pháp định lượng vitamin C .33

2.2.1.4 Phương pháp xác định độ cồn 34

2.2.1.5 Phương pháp xác định số lượng tế bào nấm men 36

2.2.1.6 Phương pháp xác định chỉ số polyphenol .37

2.2.1.7 Phương pháp định lượng SO2 tổng số .37

2.2.1.8 Phương pháp cảm quan đánh giá chất lượng sản phẩm rượu vang 38

2.2.2 Tiến hành thí nghiệm 43

2.2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất khô ban đầu đến quá trình lên men rượu 43

2.2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của pH môi trường đến quá trình lên men rượu 43

2.2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của mật độ tế bào cấy ban đầu đến quá trình lên men rượu44 2.2.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men rượu 44

2.2.3 Quy trình lên men rượu vang và thuyết minh quy trình 45

Chương 3: Kết quả và biện luận 49

3.1 Kết quả khảo xác thành phần nguyên liệu 49

3.2 Phân tích nấm men 50

3.3 Khảo xác một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men chín 51

3.3.1 Khảo xác hàm lượng chất khô ban đầu ảnh hưởng đến quá trình lên men 51

3.3.4 Khảo xác ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men 56

3.4 Kết quả đánh giá cảm quan 58

3.5 Quy trình hoàn chỉnh sản xuất rượu vang dưa gang 60

3.6 Phân tích đánh giá chất lượng rượu vang thành phẩm 62

Chương 4: Kết luận và đề nghị 63

4.1 Kết luận 63

4.2 Đề nghị 63

Hình 1.1: Đường cong sinh trưởng đặc trưng của nấm men 22

Hình 1.2: (a)hình dạng tế bào nấm men nãy chồi; (b)tiến trình sinh sản bằng nãy chồi ở nấm men; (c) vết sẹo sau khi nãy chồi 22

Hình 1.3 : Hoa, hạt và trái dưa gang 24

Hình 1.4 : dưa gang ướp đá 27

Hình 1.5 : Sinh tố dưa gang 28

Hình 2.1 : Nấm men thương mại 29

Hình 2.2: Đường Biên Hòa 31

Hình 2.3 Máy đo pH 32

Hình 2.4: Brix kế 33

Hình 2.5: Buồng đếm Thoma-goraep 36

Hình 3.1: Sản phẩm rượu vang dưa gang 61

Bảng 1.1: Phân loại rượu vang theo đặc điểm và sử dụng 2

Bảng 1.2: Sản lượng rượu vang của các nước trên thế giới 14

Bảng 1.3: Thành phần hóa học của trái dưa gang trong 100g dịch 24

Bang 2.1: Thành phần của đường saccharose Biên Hoà 30

Bảng 2.2: Điểm đánh giá chất lượng sản phẩm rượu 41

Bảng 2.3: Phân loại chất lượng rượu vang 42

Bảng 3.1: Kết quả thành phần hóa học trong dưa gang 49

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu đến quá trình lên men 50

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của pH môi trường ban đầu đến quá trình lên men 52

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của mật độ cấy men ban đầu đến quá trình lên men 54

Bảng 3.5: Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men 57

Bảng 3.6: Điểm kết quả đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm 58

Bảng 3.7: Kết quả phân tích chất lượng rượu vang thành phẩm 62

Đồ thị 3.1: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu đến nồng độ ethanlo sinh ra 51

Đồ thị 3.2: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu đến hiệu suất lên men 52

Đồ thị 3.3: Ảnh hưởng của pH môi trường ban đầu đến nồng độ ethanol sinh ra 53

Đồ thị 3.4: Ảnh hưởng của pH môi trường ban đầu đến hiệu suất lên men 54

Đồ thị 3.5: Ảnh hưởng của mật độ cấy men ban đầu đến nồng độ ethanol sinh ra 55

Đồ thị 3.6: Ảnh hưởng của mật độ cấy men ban đầu đến hiệu suất lên men 56

Đồ thị 3.7: Ảnh hưởng của thời gian đến nồng độ ethnol sinh ra 57

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1

GIỚI THIỆU

Ngành sản xuất rượu vang đã được hình thành từ rất lâu, khởi đầu ở các nước châu Âu

và ngày nay đang phát triển mạnh mẽ hầu hết khắp thế giới Bên cạnh những loại vang truyền thống rất nổi tiếng được sản xuất từ nho, người ta còn cố sản xuất ra các loại vang mới từ những trái cây mới như dâu, dứa, chuối, mơ,…

Ở Việt Nam, rượu vang được sản xuất khá phổ biến, nổi tiếng nhất là vang Đà Lạt, chủ yếu là vang dâu, nho Tuy nhiên sản lượng còn thấp và chất lượng chưa thực sự cao

Để góp phần đa dạng hóa các sản phẩm rượu vang trong nước, đồng thời góp phần phần đẩy mạnh nghề trồng dưa gang vốn là thế mạnh của miền khí hậu nhiệt đới ở nước ta Chúng tôi thực hiện đề tài này nhằm hai mục đích trên

Cho đến thời điểm hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu về dưa gang và các sản phẩm từ dưa gang như: sữa chua lên men từ dưa gang…Tuy nhiên ở Việt Nam, việc nghiên cứu về dưa gang và các sản phẩm lien quan đến dưa gang hầu như rất ít Ở nước ta dưa gang hầu như chủ yếu để ăn như một loại trái cây, và sinh tố, chưa ứng dụng nhiều trong công nghiệp

Dưa gang là loại cây nhiệt đới, dễ trồng ở nước ta và cho năng suất cao, đa chủng loại

Phạm vi nghiên cứu chính của đề tài bao gồm:

 Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men chính

 Bước đầu thiết lập quy trình sản xuất rượu vang từ nguyên liệu dưa gang

 Kiểm tra, đánh giá chất lượng của rượu vang từ dưa gang

1.1.2 Phân loại rượu vang

1.1.2.1 Phân loại theo đặc điểm và sử dụng

Bảng 1.1: Bảng phân loại rượu vang theo đặc điểm và sử dụng [1], [16]

12 – 17%

Vang dùng kết hợp món ăn

Vang tráng miệng: kích thích tiêu hóa Chát: đường <

đường <= 8%, rượu 10 – 12,5%

Vang nữa khô:

đường 3 – 12%, rượu 10 – 13,5%

Vang êm – nặng:

bị dừng lên men sớm, đường 20 – 35%, 17 – 200R

Vang trắng thông thường nhẹ mùi: dùng 7 – 90R

Vang trắng xúc tích nhiều mùi hơn: dùng 10 – 120R Vangtrắng vị ngọt:

12 – 140R

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3

1.1.2.2 Phân loại theo theo phẩm hạng thẩm định châu Âu [1], [17]

Rượu vang châu Âu thường được phân loại theo xuất xứ (ví dụ như Bordeaux,

Chianti) Rượu vang từ nơi khác thì thường được phân loại theo giống nho (ví dụ như Pinot Noir, Merlot) Vang có chất lượng phân theo vùng xác định (vin the pays) được đánh

giá theo vùng sản xuất cà thẩm định thao tiêu chí đề ra, loại này được phân ra: vang có chất lượng cao có tên gọi theo vùng, vùng có chất chất lượng cao có nguồn gốc được kiểm soát

 Phân loại rượu Pháp

Nước Pháp sử dụng hệ thống appellation để chỉ định nơi xuất xứ, phân ra bốn cấp độ

chất lượng như sau:

 Vin de Table (rượu vang để bàn): không chỉ định xuất xứ

 Vin de Pays (rượu vang địa phương): được phép chỉ định xuất xứ

 Vin Délimité de Qualité Superieure (rượu vang được xác định chất lượng cao), thường viết tắt là VDQS

 Appellation d’Origine Contrôlée (nhãn hiệu xuất xứ được kiểm soát), thường viết tắt là AOC: rượu vang được sản xuất và kiểm định theo những tiêu chuẩn khắt khe nhất

1.1.3 Thành phần hoá học ảnh hưởng đến công nghệ sản xuất rượu vang [17]

1.1.3.1 Ethanol

Ethanol là một trong hai thành phần quan trọng nhất của rượu vang Độ cồn từ 10 -120 Nếu dưới 100, rượu sẽ hơi lạt, trên 12,50 là độ cồn cao Có thể nói rượu vang chứa lượng cồn trung bình, không nhẹ quá như bia, không nặng như rượu trắng Do đó nhiều người có thể uống được, thích hợp cho cả phụ nữ và người cao tuổi

1.1.3.2 Đường

Đường (62 – 132g/lit) chủ yếu là fructose, glucose, và ít galactose Tuỳ theo loại đường còn lại trong rượu vang sau khi đã lên men xong ta phân biệt các loại:

 Rượu vang khô (dưới 10g đường/lit )

 Rượu vang nửa khô (20 – 30 g đường/lit )

 Rượu vang nửa ngọt (45 g đường/lit )

 Rượu vang ngọt (80 – 110 g đường/lit)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4

Lượng đường càng cao, lượng cồn càng phải cao để cân đối giữa độ cồn và độ ngọt

1.1.3.3 Acid hữu cơ

Đối với người phương tây, acid là một thành phần quan trọng của rượu vang, ngang với cồn Rượu vang là đồ uống có vị chua cao (acid tổng số tới 4 – 5 g/lit) nhưng dễ uống vì vị chua của acid cân đối bởi vị ngọt của đường, của glycerin, vị chát của polyphenol, vị mặn của các chất muối

Acid hữu cơ và vô cơ: gồm acid tatric, acid malic, acid citric, acid oxalic… , độ pH của rượu 2,9 – 3,9 Acid hữu cơ có tác dụng ngăn cản hoạt động của các khuẩn

Bên cạnh đó một số acid có tác dụng tiêu cực: acid bay hơi chủ yếu là acid axetic và các acid béo…Những acid này nếu có nhiều làm thay đổi mùi vị của rượu

1.1.3.4 Muối khoáng

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

Si, Fe, Mn,… hàm luợng rất thấp Chất muối trong rượu giữ vai trò quan trọng làm tăng hương vị rượu và giá trị dinh dưỡng cung cấp vi lượng cho cơ thể con người

1.1.3.5 Vitamin

Quá trình lên men rượu điều chỉnh lại thành phần vitamin của nước quả Có một số vitamin được lưu giữ lại tốt trong nước quả nhưng một số khác mất đi trong quá trình lên men Các vitamin chính trong rượu vang gồm: B1, B2, B6, PP, B12, acid pantothenic

1.1.3.6 Chất gây mùi thơm

Quả tươi, đặc biệt quả nhiệt đới như xoài, dứa rất thơm Đó là mùi thơm do các chất nguồn gốc tecpen quyết định, nhưng đa phần các chất này bị phân huỷ và bị khí cacbonic kéo theo trong quá trình lên men Tuy nhiên, nấm men cũng sản sinh ra những chất có mùi thơm trong đó có cồn cao phân tử và este của chúng Trong quá trình rượu chín, phát sinh

ra mùi thơm đặc biệt gọi là buke (bouquet) nhưng chỉ ở dạng khử oxi mới thơm Vì vậy giữ rượu vang quả trong bình nút kín hoàn toàn không có oxi trong một thời gian dài thì có mùi thơm Nếu trong bình có chỗ trống và nút không kín oxi lọt vào thì mùi thơm bị phá huỷ rất nhanh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5

1.1.4 Công nghệ lên men rượu

1.1.4.1 Nguyên liệu trong sản xuất rượu vang [7], [8]

Vang là một loại thức uống được hình thành do quá trình lên men dịch quả bởi nấm men (lên men tự nhiên hoặc cấy chủng nấm men thuần khiết) Chất lượng của sản phẩm phụ thuộc phần lớn vào nguyên liệu và quy trình công nghệ sản xuất Nguyên liệu trong việc chế biến rượu rất quan trọng, có thể nói là khoảng 60% chất lượng của rượu vang do nguyên liệu quy định, 40% do kĩ thuật

Nguyên liệu sử dụng trong sản xuất rượu vang: những loại trái cây có chứa nhiều dinh dưỡng, vitamin, axit hữu cơ, các chất khoáng, protein

Trái nho là nguyên liệu đầu tiên và phổ biến để sản xuất rượu vang, kế đến là các loại trái cây khác như: lê, sơri, dâu, dứa, chuối cũng được đưa vào sản xuất để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng đa dạng của con người Mỗi loại trái cây khác nhau có thành phần hóa học khác nhau: glucid, protein, acid hữu cơ, vitamin, muối khoáng, tanin

 Muốn có nguyên liệu tốt thì:

 Chọn một loại quả thích hợp, độ chín đạt yêu cầu

 Tạo điều kiện thuận lợi để quả có chất lượng cao

 Kiểm tra, nếu cần có thể bổ sung thành phần chất khô cho dịch quả trước khi tiến hành lên men

1.1.4.2 Cơ chế sinh hoá [8]

Lên men rượu là cơ chế chuyển hoá đường thành rượu ethylic và CO2 nhờ một số VSV

trong điều kiện kị khí, trong đó nấm men Saccharomyces là đối tượng có khả năng lên men

rượu mạnh nhất và ứng dụng trong công nghiệp rượu bia

Lên men rượu vang là lên men từ đường của trái cây do nấm men phương trình tổng quát như sau:

C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2 + 27Kcal (1) Sản phẩm chính là ethanol (C2H5OH), khí CO2, sản phẩm phụ là glycerin, acid succinic, một số aldehyde, rượu cao phân tử Quá trình lên men rượu nếu đi từ nguyên liệu là glucose lên men ở pH 4 – 5 sẽ qua các giai đoạn chính sau:

- Giai đoạn 2:

Acid pyruvic bị decarboxyl hóa (khử CO2 do enzym pyruvate – decarboxylase (E1) xúc tác tạo thành acetaldehyde) [2]

CH3CO-COOH  CH3CHO (3) Acid pyruvic Acetaldehyde

- Giai đoạn 3:

Acetaldehyde tiếp nhận hydro từ NAD-H2 (enzym alcohol-dehydrogenase (E2) xúc tác tạo thành ethanol (C2H5OH))

CH3CHO C2H5OH (4) NADH2 NAD

Tùy theo điều kiện lên men, pH môi trường… Quá trình lên men rượu sẽ theo chiều hướng tạo sản phẩm chính, phụ khác nhau

Nếu lên men ở môi trường pH 4 – 5, yếm khí: lên men rượu bình thường sản phẩm chính là rượu, sản phẩm phụ là glycerin

Nếu môi trường lên men ở pH kiềm thì sản phẩm chính là glycerin sản phẩm phụ là rượu và acid acetic

1.1.4.3 Hệ vi sinh tham gia lên men rượu [7], [8]

a) Lên men rượu vang bằng hệ VSV tự nhiên

Ở những nước có nghề sản xuất rượu vang truyền thống, người ta thường sử dụng hệ VSV tự nhiên có ở quả nho Việc sử dụng VSV tự nhiên để sản xuất rượu vang có ưu điểm là:

 Tuy nhiên, việc sử dụng VSV tự nhiên cũng có rất nhiều nhược điểm:

 Chất luợng sản phẩm thường không ổn định vì không kiểm soát được chất luợng giống VSV ban đầu khi đưa lên men Ở những nước, những cơ sở sản xuất rượu vang hay ở những gia đình có truyền thống sản xuất rượu vang nổi tiếng vẫn dùng VSV tự nhiên, tuy nhiên chất luợng sản phẩm phụ thuộc phần lớn vào kinh nghiệm khi lựa chọn nguyên liệu, phối trộn nguyên liệu, thường người ta không rửa hay rửa sơ nho trước khi làm nát để tận dụng tối đa lượng VSV có ở trái nho Phương pháp này chỉ có hiệu quả tốt

và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm khi nho được trồng không dùng quá nhiều hoặc không dùng thuốc trừ sâu, phân hoá học

 Những nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy, trong khu hệ VSV tự nhiên dùng trong sản xuất theo phương pháp này có 76 – 90% là nấm sợi, 9 – 22% là nấm men,

số còn lại là xạ khuẩn và vi khuẩn

 Dịch nước nho có pH thấp (pH: 2.7 – 3.8 ) thường không thích hợp cho vi khuẩn phát triển Đây là điều rất thuận lợi cho việc sử dụng hệ VSV tự nhiên trong Sản xuất

b) Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang

Nấm men trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces có tới 18 loài, nhưng

chỉ có 7 loài thường gặp trong nước quả

Sau đây là một số loài nấm men thường gặp trong nước quả là có vai trò quan trọng trong nghề làm rượu vang

c) Saccharomyces cerevisiae

Đây là tên hiện nay dùng phổ biến, trước đây người ta gọi là Saccharomyces cerevisiae

Meyer hay là S ellipsoideus theo Lodder là Saccharomyces vini

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 8

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

Saccharomyces có trong nước quả khi lên men Khả năng kết lắng của nó phụ thuộc vào

từng nòi: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông Nguồn dinh dưỡng cacbon của loại này là đường, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid pantotinic, biotin, mezoinozit, thiamin và piridoxin

Đa số các tế bào của loài này hình ovan có kích thước (3 – 8) x (5 – 12)m, sinh sản

theo lối nẩy chồi và tạo thành bào tử Saccharomyces cerevisiae sinh ra enzyme invectase

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

Ở giai đoạn cuối lên men Saccharomyces cerevisiae kết lắng nhanh và làm trong dịch

rượu

Ở 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 cho vang có mùi vị đặc trưng riêng biệt

Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào Saccharomyces cerevisiae thường

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

d) Saccharomyces uvarum

Men này được tách từ nước nho, rượu và nước quả phúc bồn tử lên men tự nhiên Về hình thức nó không khác với các loài khác Khả năng sinh bào tử khá mạnh trên môi trường thạch-malt Các nòi của loài này có thể lên men 12-130 cồn trong dung dịch nước nho Một vài nòi được dùng trong sản xuất rượu vang

e)Saccharomyces chevalieri

Ttheo Lodder là Saccharomyces chevalieri Guilliermond

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

Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho có thể tạo 160cồn Nó thường

lẫn với Saccharomyces vini

Các yếu tố sinh trưởng của loại này giống như Sacch vini và có khả năng chịu được

cồn cao Dùng các nòi thuần chủng của giống này lên men dịch quả có hàm lượng đường cao để chế vang khô cho kết quả tốt

Có hình dáng giống như Saccharomyces cerevisiae và có thể tạo thành 18% rượu trong quá trình lên men, giống này tạo thành màng trên dịch quả S oviformis lên men được

glucose, fructose, maltose, saccharose, maltose và 1/3 rafinose, không lên men được

lactose, pentose Điều khác nhau cơ bản của S oviformis với S vini là: S oviformis không

lên men được galactose và men nổi lên bề mặt dịch lên men tạo thành màng

Hai giống sản xuất rượu vang này (S vini và S oviformis) có nhiều nòi được dùng

trong sản xuất

 Yêu cầu đối với chọn nấm men thuần chủng

Các loài nấm men thuần khiết dùng nhiều trong sản xuất rượu vang thuộc giống

Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces oviformis

Các chủng nấm men thuần khiết này, có sự khác nhau về tốc độ sinh trưởng, khoảng nhiệt độ thích hợp để lên men, khả năng tạo cồn và chịu cồn, khả năng chịu được pH thấp cũng như khả năng kết lắng (tạo thành dạng bông hoặc dạng bụi)

 Những yêu cầu đối với nấm men rượu vang là:

+ Có hoạt lực lên men cao đối với nước quả

+ Sử dụng đường cho lên men gần như hoàn toàn

+ Kết lắng tốt

+ Làm trong dịch rượu nhanh

+ Chịu được độ rượu cao và độ acid của môi trường cũng như các chất sát trùng + Tạo cho rượu hương vị thơm ngon tinh khiết

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10

1.1.4.4 Quá trình lên men [10]

a) Quá trình lên men chính – lên men rượu

Dịch quả thường chứa trong các thùng bằng gỗ sồi hay inox Nấm men sinh sôi nhanh chóng và phát triển trong môi trường dịch ban đầu còn oxy Tiếp theo, quá trình lên men yếm khí xảy ra là phản ứng tự nhiên nhờ hệ enzym của nấm men biến đổi đường thành ethanol và khí CO2

Sau một thời gian ngắn, dịch chớm lên men thành hèm với 0,5% ethanol, rồi cho sản phẩm vang mới đạt 1 – 2% ethanol, còn ngọt nhiều, chua, nhiều vitamin, chất khoáng cùng

bã men tạo màu trắng đục giúp hỗ trợ tiêu hóa Vang mới có thể được bán ra ngay ở một số nước châu Âu, thưởng thức như soda trái cây ít gas rất được ưa chuộng

 Vài tuần sau, vang non ổn định với nhiều biến đổi:

Nấm men hoàn thành nhiệm vụ và bước vào pha suy giảm, lắng xuống, tự phân tạo protein và acid amin tự do

Hầu hết đường được chuyển thành ethanol đạt 10 – 15%, dịch sẽ bão hòa dù còn đường cũng không lên men nữa Nếu dịch ban đầu ít đường, muốn giữ lại vị ngọt trái cây của fructose thì cho ngừng lên men: làm lạnh dịch, thêm cồn vào, gạn bỏ hết men, hay trữ riêng một phần dịch quả cùng lứa ban đầu rồi hòa vào tùy tỷ lệ

CO2 tăng lên và phủ bề mặt rượu, giúp bảo vệ tránh tiếp xúc không khí và vi sinh vật Lượng acid tiêu hao, pH giảm, hình thành acid hữu cơ: succinic (0,6 – 1,5 g/l), acetic (0,3 – 1,2 g/l), lactic (1 – 2 g/l),

Một lượng lớn các sản phẩm phụ tạo hương vị cho rượu vang: glycerin (6 – 10 g/l), methanol (0,2 – 0,4 g/l), rượu bậc cao

Màu sắc đậm hơn do sự chiết tách các chất màu nhờ cồn, ester và các sản phẩm khác

b) Quá trình lên men phụ - lên men malolactic

Lên men malolactic giúp vang không chua gắt, hệ vi khuẩn lactic (Pediococcus,

Leuconostoc, Lactobacillus) tham gia chuyển hóa diacid malic thành monoacid lactic

HOOC-CHOH-CH2-COOH HOOC-CHOH-CH3 + CO2 (5)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 11

Khoảng một tháng, thành phẩm thu được có chất lượng ổn định, sáng trong và cảm quan tốt hơn:

Hai acid hữu cơ quan trọng malic và citric bị loại, tạo acid latic cho vị chua dịu nhẹ

Vi khuẩn phát triển làm nghèo nguồn dinh dưỡng môi trường, góp phần dậy mùi thơm cho vang

Acid citric ban đầu và có thêm sau lên men rượu chuyển thành acetoin, diacetyl… là những tiền chất tạo hương thơm đặc trưng

1.1.4.5 Lắng trong và tàng trữ [1], [10]

a) Lắng trong

Rượu non sau quá trình lên men chưa được trong và chưa đạt hương vị mong muốn Lắng trong để hoàn thiện chất lượng rượu vang, nhiều bã xác men protein kết tủa và vẩn đục lắng dần xuống trong rượu Rượu thường được trữ trong các thùng gỗ sồi nhằm tách chiết tannin Vang chứa nhiều tannin và ít đường sẽ lắng trong nhanh hơn: do tannin không kết tủa với chất vẫn đục và gây đắng mà còn sinh thêm chất màu và chất thơm, đường ít làm cho dịch có độ nhớt thấp Quá trình xảy ra yên tĩnh và có nhiệt độ < 150C, tránh ánh sáng và không khí làm đổi màu, thường gian tùy thuộc vào loại vang muống sản xuất, tối thiểu thường là một năm

Chắt lần đầu loại xác thô lên men rồi để yên, vang tiếp tục lắng trong đến dậy hương Cặn men cần phải loại ra vì để lâu chúng tự hủy và tạo acid béo gây đắng và làm giảm phẩm chất Xem xét và cho lắng lần hai đẻ loại men mịn, kết tủa và vẫn chất lắng, cần tránh việc chắt gạn nhiều trên hai lần

b) Tàng trữ

Tiếp theo, vang được thay thùng, thao tác này có thể thực hiện trong không khí, oxy hòa vào làm rượu mau chín Tiến hành tàng trữ trong nhiều năm, lên men malolactic tạp vị dịu mát, giảm chua, đường dư vẫn tiếp tục lên men đẻ tăng độ cồn, tạp nhiều chất thêm, kết lắng protein và pectin Sau quá trình này chất lượng vang thay đổi tốt hơn về màu sắc, độ trong, mùi thêm,…

Để tàn trữ và bảo quản tốt rượu vang người ta thường bảo quản rượu vang trong thùng

gỗ sồi Vì bảo quản trong thùng gỗ sồi có tác dụng:

Theo thời gian, người ta khám phá ra rằng rượu vang được giữ trong thùng gỗ sồi sẽ làm cho vị rượu mềm mại hơn, và ở một số trường hợp, tạo ra hương vị ngon hơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 12

Những hoá chất có sẵn trong gỗ sồi có ảnh hưởng sâu sắc tới rượu vang Chất phenol trong gỗ sồi khi tác dụng với rượu vang sẽ tạo ra mùi vanilla và vị ngọt chát của trà hay vị ngọt của hoa quả Gỗ sồi cũng tác động lên màu sắc của rượu Ví dụ vang trắng khi lên men trong thùng gỗ sồi sẽ có màu vàng rơm và trắng đục Vang trắng khi lên men trong thùng inox rồi ủ trong thùng gỗ sồi sẽ có màu vàng hổ phách

Do thùng gỗ sồi được ghép bằng các thanh gỗ với nhau, nên khoảng hở giữa các thanh

gỗ sẽ cho phép một lượng nhỏ nước và cồn của rượu bay hơi ra ngoài và một lượng oxy nhỏ lọt vào trong, tác động đến rượu cốt Thường thì quá trình trao đổi chất này quá ít để rượu có thể bị thất thoát hoặc ôxy có thể ôxy hoá rượu vang Ngược lại, chính nhờ không khí ẩm thấp của hầm rượu (với độ ẩm gần 100%), mà lượng còn thoát hơi nhiều hơn nước – rất hữu dụng cho loại rượu vang cốt có độ cồn cao Khi lượng cồn giảm đi, vang sẽ có hương vị và đậm đặc hơn Mặt khác, lượng ôxy nhỏ lọt vào trong thùng cũng sẽ là chất xúc tác làm cho độ chát (tanin) của rượu dịu ngọt hơn

Chất lượng rượu vang còn phụ thuộc vào cả những yếu tố tạo nên các thùng gỗ sồi Giống như gỗ sồi, thổ nhưỡng của vùng đất chúng được trồng, cách các tang thùng được xẻ

và phơi khô hay được cắt và sấy, độ hun gỗ để uốn tang thùng…tất cả đều có thể ảnh hưởng đến mùi vị của ly rượu bạn cầm trên tay

1.1.4.6 Các yếu tố ảnh hưởng tới nấm men trong lên men rượu vang [8]

a) Oxy

Hầu hết các chủng nấm men trong lên men rượu vang thuộc giống Saccharomyces,

chúng là nhóm sinh vật kỵ khí tuỳ tiện Khi trong môi trường đủ lượng oxy nấm men phân hủy đường dùng làm nguồn năng lượng và cấu tạo tế bào, tăng sinh khối

Trường hợp thiếu oxy (kỵ khí) nấm men sử dụng phần oxy hòa tan trong môi trường để sinh trưởng và chủ yếu là lên men chuyển hóa đường thành rượu ethylic

Trong quá trình lên men giai đoạn đầu yêu cần oxy cao nhất để nấm men sinh sản, phát triển tăng sinh khối Nếu có giai đoạn nhân giống thì cũng cần phải cung cấp oxy bằng cách lắc hoặc sục khí

b) Nhiệt độ

Nhiệt độ lên men có ảnh hưởng đến đời sống của nấm men, đến quá trình lên men và chất lượng của sản phẩm

ở môi trường đường cao hơn Khi môi trường có đường thấp cao 30-35% thì quá trình lên men hầu như bị đình chỉ

d) pH của môi trường

Trong thực tế lên men những dịch quả chua thường được rượu vang ngon Đối với dịch quả thường có độ pH từ 2,8 - 3,8 Khoảng pH này nấm men vẫn hoạt động được Vùng pH tối thích của nấm men là 4 -6

Trong sản xuất rượu vang người ta thường chuẩn bị môi trường nước quả có độ pH bằng 3,0 – 3,5

e) Nguồn nitơ

Đa số trong nước quả có các hợp chất nitơ đủ cung cấp cho nấm men Tuy nhiên cũng

có trường hợp không đủ nguồn nitơ do đó cần bổ sung thêm nguồn nitơ Trong trường hợp này người ta thường dùng amon sulphat (NH4)2SO4 Cũng có thể dùng cao nấm men cho thêm vào môi trường Nếu dịch quả quá chua dùng tartrat amon-kali hay amon hydroxy trung hòa bớt acid

Đối với dịch nhân giống hoặc hoạt hóa giống thì hỗn hợp các nguồn nitơ và các chất sinh trưởng rất có ý nghĩa

Trong nước quả thường có đủ các chất khoáng đối với nhu cầu của nấm men Vì vậy, không cần phải bổ sung thêm chất khoáng Tuy nhiên trong nghiên cứu cũng như trong nhân giống có thể thêm nguồn phospho kali ở dạng muối phosphat và magiê ở dạng muối sulfat

Ngoài ra để chống oxy hóa nước quả, người ta có thể thêm hóa chất vào nước quả sau khi ép và trước khi lên men Chất dùng rộng rãi là SO2 (anhydrit sunphurơ) SO2 là hóa

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 14

chất được cho phép dùng trong sản xuất rượu vang ở hầu hết trên thế giới và có tác dụng nhiều mặt: chống oxy hóa, làm giảm hoặc tiêu diệt vi khuẩn có hại Nguồn SO2 phổ biến trong rượu vang là natri sunfit Na2SO3 Không nên dùng quá liều lượng cho phép sẽ làm cho rượu vang có mùi khó chịu và diệt một số vi khuẩn có ích

1.1.5 Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới và Việt Nam

1.1.5.1 Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới [2]

Ngành rượu vang trên thế giới đã có cách đây hàng ngàn năm và nó đã nhanh chóng trể thành ngành công ngiệp sản xuất với quy mô lớn ở nhiều quốc gia thược châu Âu, châu

Mỹ như: Pháp, Ý, Đức, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha,… với sản lượng hàng chục tỷ lít/năm Ngày nay, rượu vang đã trể thành loại đồ uống không thể thiếu của nhiều quốc gia trên thế giới

Nước pháp nổi tiếng với nhiều loại rượu vang mang tên các vùng trồng như nho như: Bordeaux, Alsace, Bergerac,…Lyonnais

Champagne là rượu vang nổi tiếng đã được sản xuất tại nhiều nước khác Riêng vùng Champagne (Pháp) sản xuất mỗi năm 200 triệu chai Độ rượu của Champagne thường chỉ

ở mức 12% mà thôi Giá mỗi chai 22 năm tuổi hiện nay là khoảng 300 Euro (khoảng 5,6 triệu tiền Việt Nam)

Ngoài loại rượu vang Pháp cũng có nhiều loại rượu vang nổi tiếng khác Có thể kể đến Kendall – jackson của vùng California (Mỹ) giá 12 – 220 USD/chai, vang Vitiano của vùng Lazio (Ý) giá 9 – 30 USD/chai…

Bảng 1.2 : Sản lượng rượu vang của các nước trên thế giới [2]

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 15

Ngày nay rượu vang không chỉ nổi tiếng ở châu Âu, châu Mỹ, mà ở châu Á thị trường cũng rất sôi động Rượu vang đang là ngành kinh doanh lớn ở châu Á khi nhu cầu vang các loại ngày càng được tăng trong khi giá lại được các nhà sản xuất hạ dần theo thời gian Hơn nữa đã xuất hiện nhiều khu vực ở châu Á biết sản xuất và xuất khẩu rượu vang, ghi tên mình vào danh sách đã quen thuộc trên thị trường hấp dẫn này như: Pháp, Ý hay Argentina

Các chuyên gia trong ngành này cho rằng người châu Á ngày càng ưu chuộng vang hơn các thức uống phổ biến khác như bia hay whiskey do rượu vang ngày càng có giá phải chăng, chủng loại đa dang hơn, hơn nữa người tiên dùng châu Á ngày càng quen với văn hóa phương Tây Theo họ thị trường vang châu Á sẽ mở rộng hơn 20% từ giai đoạn 2004 –

2009

Các nhà sản xuất cho rằng châu Á ngày nay thích uống rượu vang với hương vị của các loại trái cây ngon hơn là hương vị của những loại rượu hương vị cay, dậm truyền thống của khu vực Không những vậy ở châu Á người ta không chỉ biết uống, mà đang từng bước tự làm rượu vang cho mình và xuất khẩu ra nước ngoài Công ty vang Ấn Độ Champagne Indage Ltd đã làm ra những loại rượu vang đạt giải quốc tế, sáng ngang với những anh tài thế giới và đã xuất khẩu ra tận thánh địa rượu vang như: Pháp, Ý, Anh, Thụy Sỹ,…

1.1.5.2 Tình hình sản xuất rượu vang tại Việt Nam [3]

Ở Việt Nam mặt dù ngành sản xuất rượu vang mới phát triển mạnh vào thập kĩ 80 của thế kỹ XX nhưng cũng có những đóng góp tích cực vào việc đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng trong nước, tạo việc làm cho số đông người lao động, manh lại lợi nhuộn đáng kể cho các nhà sản xuất

Hiện nay, thị trường rượu vang trong nước khá sôi động và cạnh tranh khá quyết liệt do ngày càng có nhiều doanh nghiệp nhảy vào khai thác Trước đây, tại thị trường Việt Nam

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 16

chỉ có rượu vang “Thế giới cũ” (Old word wines) có xuất xứ lâu đời ở vùng địa trung hải, như: Pháp, Ý, Tây Ban Nha,… nay có thêm sản phẩm vang “Thế giới mới” (New World Wines) của vùng Bắc Mỹ, Nam MỸ, Úc, Nam Phi,… Theo tổng số liệu của Tổng cục Hải quan, năm 2004, tổng giá trị rượu nhập ngoại tại thị trường Việt Nam tính đạt hơn 6 triệu USD, trong đó vang Pháp chiếm hơn một nửa Con số tang gấp đôi so với năm 2003 Như cầu tăng cao, thếu nhập khẩu giảm, nhu cầu người dân ngày càng đòi hỏi rượu vang ngon, hảo hạng, đó là lý do mà rượu nội chưa thể cạnh tranh nổi

Theo hiệp hội rượu bia và nước giải khác Việt Nam, trong nước hiện có mười doanh nghiệp sản xuất rượu, với con số mỗi năm ước tính 12,5 triệu lít Trước sức ép hàng nhập khẩu, các nhà sản xuất nội buộc phải tìm cho mình phân khúc thị trường riêng, hướng tới phục vụ khách hàng có thu nhập 30.000 – 50.000/chai Với chính sách giảm thuế nhập khẩu cho rượu vang nước ngoài đã đẩy các nhà sản xuất rượu Việt Nam cạnh tranh không cân xứng

 Một số khó khăn mà các nhà sản xuất rượu vang trong nước thường gặp:

o Nguồn nguyên liệu sản xuất rượu vang không ổn định

o Nhiệt độ môi trường cao có ảnh hưởng không tốt đến nấm men vang

o Thị trường tiêu thụ chưa mạnh

o Thuế rượu nhập khẩu có xu hướng ngày càng giảm

Chất lượng rượu thì không thể thay đổi, các nhà sản xuất buộc phải cắt giảm chi phí để

hạ giá thành, nân chất lượng bao bì biểu mẫu Chính vì vậy một loạt nhà sản xuất rượu Việt Nam như Công Ty thực phẩm Lâm Đồng – chủ thương hiệu rượu vang Đà Lạt hằng năm đưa ra thị trường hơn 1.4 triệu lít rượu Nhưng với hy vọng Việt Nam có nhiều tìm năng phát triển như:

o Việt Nam là một quốc gia đông dân, vì thế sức tiêu thụ lớn

o Việt Nam không lạ lẫm với rượu vang bởi bị ảnh hưởng đậm nét của văn hóa châu Âu, châu Mỹ, nhất là van hóa Pháp và Mỹ

o Việt Nam là nước có nhiều tìm năng trong thu hut khách du lịch quốc tế

o Với những thuận lợi này sẽ góp phần đẩy ngành rượu vang trong nước phải triển đem lại hiệu quả kinh tế cao

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 17

1.1.6 Tác dụng của rượu vang [11]

1.1.6.1 Rượu vang và bệnh tim mạch

Rượu vang thực chất là một loại nước ép trái cây được trãi qua quá trình lên men và tạo

ra một lượng rượu ethylic nhất định trong đó, đòng thời còn giữ lại nhiều chất dinh dưỡng trong trái cây Như vậy nếu uống rượu vang một hàm lượng vừa phải thì sẽ mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe chúng ta

Một cuộc điều tra dịch tể học cho thấy tỷ lệ tử ong do bệnh mạch vành ở Pháp chỉ bằng một nữa so với ở Mĩ Các chế của tác động này chủ yếu là sự hình thành mãnh sơ vữa động mạch là do quá trình oxy hóa lipoprotein trong thành động mạch trong rượu vang mà nhất

là trong vang đỏ có chứa những chất có tác dụng ngăn cảng các quá trình trên

Một nghiên cứu khác cho thấy rượu vang làm tăng lượng HDL (một loại chất làm thoái triển qua trình sơ vữa động mạch) lên khoảng 12% Ngoài ra, rượu vang còn có tách dụng chống đong máu do làm giảm quá trình kết dính của tiểu cầu, tác dụng này tương tư như Aspirin, một loại thuốc rất trọng trong điều trị bệnh mạch vành

1.1.6.2 Rượu vang và bệnh tăng huyết áp

Ngược lại rượu vang có tác dụng không tích cực cho bệnh tăng huyết áp Ở tuổi 35 đến

55, những phụ nữ uống quá 200ml rượu vang trong ngày sẽ có tỷ lệ tăng huyết áp cao hơn người không uống rượu Ở đàn ông cũng tương tự, nhưng mối liên hệ này không rõ ràng bằng phụ nữ

Những người uống rượu vang trung bình 600 – 800ml trong một ngày sẽ bị tăng huyết

áp tâm thu 9,1mmHg và tăng huyết áp tâm trương 5,6mmHg so với người không uống rượu Đây là những người nghiện rượu nặng sẽ làng tăng nguy cơ tai biến mạch máu não, đặc biệt là chảy máu ở nội sọ và suất huyết dưới nhện Nhưng nếu uống vừa phả, ít hơn 200ml trong một ngày thì nguy cơ này sẽ giảm rõ rệt

Lời khuyên đối với việt uống rượu vang: không nên cho thanh thiếu niên uống rượu, bởi việc dùng rượu ở tuổi này sẽ bị mất tự chủ vầ dẫn đến những tai nạn không lường trước được Đối với phụ nữ thời gian gần đây Hội tim mạch Mĩ đã khuyến cáo không nên uống quá 500ml rượu trong ngày có thể gây ra bệnh ung thư vú Những người bị bệnh tim mạch nên hỏi ý kiến bác sĩ trước khi uống

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 18

1.2 NẤM MEN [4]

1.2.1 Đặc điểm hình thái, kích thước tế bào nấm men [4]

Nấm men thường được sử dụng trong sản xuất vang là các chủng thuộc giống

Saccharomyces Nó nằm trong giới nấm (Fungi), thuộc nấm thật (Eumycophyta) (theo W

Nấm men Saccharomyces thường có cấu tạo đơn bào, có nhân thật, hình tròn, hình

trứng hay bầu dục, hình dài hoặc hình elip Kích thước tế bào thay đổi rất nhiều tùy thuộc giống, loài, chủng Nói chung kích thước tế bào nấm men khá lớn, to hơn tế bào vi khuẩn một cách rõ rệt Các loài nấm men đơn bào được sử dụng trong công nghiệp thường có kích thước (3 – 5) x 5 x 10 m, nặng 10-12 pg ( 1pg = 10-12g) Trong tự nhiên, chúng có mặt ở khắp mọi nơi: trong hoa quả, trong đất, nước…

1.2.2 Cấu tạo tế bào nấm men [4], [5], [6]

Tế bào nấm men có cấu tạo rất phức tạp Người ta chia thành các thành phần: thành tế bào, tế bào chất và các thành phần khác

1.2.2.2 Màng nguyên sinh chất

Có cấu tạo từ protein (60%) và lipid (40%) dày 80A0 chức năng chính là điều khiển

trao đổi chất

tra toàn bộ quy trình trao đổi chất của tế bào Nhân của tế bào nấm men Saccharomyces

cerevisiae chứa 17 đôi nhiễm sắc thể Nhân cấu tạo bởi protein, ADN (acid

dezoxiribonucleic), ARN (acid ribonucleic) và nhiều enzym Nhân quyết định tính di truyền và tham gia tất cả các hoạt động sống của nấm men

1.2.2.7 Không bào

Trong mỗi một tế bào nấm men có một hoặc nhiều không bào Không bào chứa đầy dịch tế bào, bên ngoài được bao bọc bởi một lớp màng lypoprotein gọi là màng không bào Hình dạng không bào có thể thay đổi tùy theo tuổi và trạng thái sinh lý của tế bào Không bào có chức năng quan trọng là điều hòa áp suất thẩm thấu bên trong tế bào, là nơi xảy ra các quá trình oxy hóa khử và là nơi tích lũy nhiều chất dinh dưỡng dự trữ khác nhau

1.2.2.8 Volutin

Volutin thường thấy trong không bào Nó không phải là thành phần cấu trúc của tế bào Chúng chỉ thấy xuất hiện ở điều kiện đặc biệt khi nuôi cấy trong môi trường giàu

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 20

carbohydrate và photphat vô cơ Trong điều kiện lên men tế bào thường chứa ít hạt volutin hơn khi phát triển trong điều kiện hiếu khí

Volutin đóng vai trị quan trọng sau:

o Là chất dự trữ các chất dinh dưỡng của tế bào

o Tham gia vào việc điều hòa quá trình sinh trưởng, phát triển của tế bào

o Làm nguồn năng lượng cho tế bào như polyphotphat của volutin dùng làm nguồn năng lượng cho quá trình sinh hóa học của tế bào, thông qua hệ thống ATP

1.2.2.9 Mạng lưới nội chất

Là một hệ thống phức tạp, tham gia vào quá trình tổng hợp lipid và vận chuyển các chất trong tế bào

1.2.3 Thành phần hóa học của nấm men [4]

Thành phần hóa học của nấm men phụ thuộc vào chủng giống, trạng thái sinh lý cũng như điều kiện nuôi cấy Các chất khô của nấm men bao gồm các thành phần sau:

Glucide của nấm men chủ yếu là glucogen (C6H10O5)n , đây là chất dự trữ năng lượng của tế bào Hàm lượng của nó trong tế bào nấm men có thể từ 0 - 40% và tùy thuộc trước hết vào môi trường dinh dưỡng Trong giai đoạn đầu của lên men nồng độ đường còn cao, nên nấm men chứa nhiều glucogen Khi lượng đường giảm, nấm men sẽ sử dụng glucogen

để duy trì sự sống Dưới tác dụng của α-amylase, glucogen sẽ biến thành maltoza và dextrin Protein chứa trong nấm men rượu thường vào khoảng 35 - 40% và có đủ các acid amin không thay thế được Về giá trị dinh dưỡng thì protein nấm men tương đương protein động vật nhưng có giá trị hơn protein thực vật Ở nhiệt độ thích hợp dưới tác dụng của protease có sẵn trong nấm men, protein sẽ bị biến đổi thành peptone, peptide và acid amin

Chất khoáng chiếm từ 5 - 11% Tuy số lượng ít nhưng đóng vai trò vô cùng quan trọng trong hoạt động của tế bào nấm men, đặc biệt là photpho Lưu huỳnh và sắt tham gia phản ứng oxy hóa khử Mg cũng như S và P còn có tác dụng làm hoạt hóa phosphatase trong quá trình lên men Ca giúp loại bỏ các chất độc thải ra khi lên men, đồng thời giúp cho tổng hợp protein

Chất béo chiếm khoảng 2 – 5%

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 21

Để đảm bảo cho sự sống, nấm men cần các vitamin B1 có trong thành phần của coenzyme carboxylase Vitamin B2 có ở dạng ester phosphoric, acid nicotinic có trong coenzyme… Biotin và acid paraminobenzoic là những chất kích thích cho sự sinh trưởng của nấm men

1.2.4 Sự sinh trưởng và phát triển cúa nấm men [4]

1.2.4.1 Sự sinh trưởng của nấm men

Nấm men cũng như các sinh vật sống khác cần oxy, hydro, cacbon, nitơ, phospho, kali, magie…

o Dinh dưỡng cacbon: nguồn cacbon cung cấp là các loại đường khác nhau như saccharose, maltose, lactose, glucose…

o Dinh dưỡng oxy, hydro: được cung cấp cho tế bào từ nước của môi trường nuôi cấy hay dịch

o Dinh dưỡng nitơ: nấm men không có men ngoại bào để phân giải protein, nên không thể phân cắt albumin của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa tan, có thể

là đạm hữu cơ hoặc vô cơ Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin, pepton, ure Đạm vô cơ

là các muối amon khử nitrat, sulfat…

o Các vitamin và chất khoáng: phospho, lưu huỳnh, magie cần thiết cho hoạt động sống của nấm men

Quá trình sinh trưởng của nấm men trong dịch lên men tĩnh có thể chia làm 4 giai đoạn: pha lag (pha tiềm phát), pha logarit (pha phát triển chỉ số), pha ổn định và pha suy thoái

 Pha lag (pha tiềm phát): giai đoạn nấm men cần phải thích nghi với môi trường mới, số lượng tế bào nấm men không tăng hoặc tăng rất ít, giai đoạn này kéo dài nếu môi trường kém dinh dưỡng và ngắn hơn nếu môi trường giàu chất dinh dưỡng

 Pha logarit (pha phát triển chỉ số): đây là giai đoạn tế bào nấm men tăng sinh khối theo cấp số nhân, chất dinh dưỡng trong môi trường giảm đáng kể do được nấm men

sử dụng để sinh sản và phát triển

 Pha ổn định (pha tĩnh): số lượng tế bào nấm men sống là ổn định (số lượng tế bào sinh sản bằng số lượng tế bào chết đi)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 22

 Pha suy thoái (pha chết): tế bào sống giảm dần và già đi, tế bào chết tăng nhanh

1.2.4.2 Sự sinh sản của nấm men [4]

Đối với nấm men thuộc giống Saccharomyces có hai phương thức sinh sản Đó là sinh

sản vô tính bằng cách nảy chồi và sinh sản hữu tính bằng bào tử túi

a) Sinh sản vô tính bằng cách nảy chồi

Nảy chồ là phương pháp sinh sản phổ biến nhất ở nấm men Ở điều kiện thuận lợi nấm men sinh sôi nảy nở nhanh Khi một chồi xuất hiện các enzyme thủy phân sẽ làm phân giải polysaccharide của thành tế bào làm cho chồi chui ra khỏi tế bào mẹ Vật chất mới được tổng hợp sẽ được huy động đến chồi và làm cho chồi phình to dần lên, khi đó sẽ xuất hiện một vết ngăn giữa chồi và tế bào mẹ Khi tế bào chồi tách khỏi tế bào mẹ, ở chỗ tách ra còn giữ lại một vết sẹo của chồi, trên tế bào con cũng mang một vết sẹo Tại vết sẹo này tế bào

mẹ sẽ không bao giờ tạo ra một chồi non mới

Hình 1.2: (a): hình dạng tế bào nấm men nảy chồi ; (b): tiến trình sinh sản bằng

nảy chồi ở nấm men ; (c): vết sẹo sau khi nảy chồi

Tế bào dinh dưỡng biến thành túi

1.3 DƯA GANG [16], [18], [19]

1.3.1 Đặc điểm

 Tên khoa học : Cucumis melo Linn

 Tên thường gọi : Dưa gang, dưa bở

 Tên tiếng anh : Melon

Cây thảo sống hàng năm, dây leo, thân nhám Lá hình thận hay hình tròn, hơi xẻ thùy,

có răng ở gốc, hình tim, phiến lá có lông nhám Tua cuốn đơn Hoa có màu vàng tươi, hình ngôi sao năm cạnh Sau 5 ngày trổ hoa, kết nụ, thành trái sau 3 ngày đậu Hoa đực cũng giống như hoa cái đều có màu vàng tươi Hoa đực họp thành chùm, Đài có lông rậm ở mặt ngoài Cánh dính nhau khoảng 1/3 Nhị 3/5 nhị, trong đó có 4 nhị dính nhau từng đôi một Bao phấn có đầu nhọn Hoa cái có bầu gồm 3-5 lá noãn, vòi nhụy ngắn, 3-5 đầu nhụy tù Hạt nhiều Hạt dưa gang trắng ngà, mềm, đậu kết chùm, có khả năng chống dị ứng mề đay, nổi mẩn, trị các bệnh đường tiết niệu, đặc biệt hạt phơi khô còn chữa được u xơ tuyến tiền liệt, giảm tối đa sự tăng trưởng ác tính, đồng thời cũng giúp cân bằng 2 hoạt chất sinh học

là DTH và testosterone (hormone sinh dục nam) Gần đây, theo một báo cáo của Viện Nghiên cứu ứng dụng cây thuốc dân gian của đại học Thanh Hoa (Trung Quốc), hạt dưa gang kết hợp hạt bí ngô vàng có tác dụng hữu ích trong việc ngăn chặn nhiều loại ung thư - được xem là thực phẩm bổ trợ

Dưa gang rất dể trồng, có rễ mọc sâu, chịu úng kém Cây không yêu cầu về đất quá nghiêm khắc nhưng cần đất có độ thoát nước tốt, tầng canh tác sâu và không quá phèn, nhiệt độ khoảng 25 – 300C

Hình 1.3 Hoa, hạt và trái dưa gang

Nhiệt độ thấp cây phát triển yếu, mưa nhiều rễ bị thối chết, khó trỗ bông, thụ phấn và đậu trái Độ ẩm không khí càng cao càng dể sinh bệnh,…

Đất trồng dưa gang nên cao, thoáng không bị bóng râm che, không bị gió bão, chịu được pH hơi phèn, pH thích hợp cho dưa gang phát triển trong khoảng 5 – 7 , tuy nhiên để hạn chế bệnh nức thân nên trồng ở pH 6 – 7 và nhiệt độ 260C

Cần lưu ý là không trồng dủa gang liên canh nhiều nảm liền và mầm bệnh sẽ tích lũy

trong đất ngày càng nhiều như bệnh nức thân, nhất là bệnh héo rũ do nấm Fusarium gây ra 1.3.4 Thu hoạch và bảo quản [19]

1.3.4.1 Thu hạch

Chú ý khi cầm trái dưa thấy nặng tay, là dấu hiệu dưa ngọt Hãy chú ý đến cuống, nếu

bị rụng mất hay là nứt ra thì rõ ràng là dưa vừa mới chín tới Mùi hương cũng có thể nói chính xác mức độ chín tới của trái Dưa gang lưới là loại trái vẫn tiếp tục chín sau khi hái

Trái mua về nếu chưa chín thì có thể bảo quản vài ngày ở nơi khô ráo, không cho vào

tủ lạnh ngay vì mùi hương của nó có thể ảnh hưởng đến các thực phẩm khác Khi trái chín thì bao bằng màng nhựa và cho vào hộc hoa quả của tủ lạnh Ngon nhất là ăn dưa vừa lạnh, với một chút đường hay rượu porto Tuy nhiên, dưa gang lưới vẫn có thể làm salad, nướng que xiên, ngọt hay mặn Kết hợp trong món mặn là jambon, cua, cá hồi, haddock, hải sản, gia cầm Món ngọt thì nên kèm với trái vị chua và trái màu đỏ, mặc dù có thể kết hợp với mọi loại trái cây Dưa gang lưới cũng có thể làm mứt trộn với nước và vỏ chanh Gia vị thích hợp với dưa gang lưới là hồi hương, vani, gừng, tiêu, húng lủi, húng quế, thì là và hành lá Hạt dưa gang lưới có thể ép để lấy dầu và có tính năng xoa dịu

1.3.5 Ứng dụng [19]

1.3.5.1 Ứng dụng trong y học

Theo Marie-Anne Milesi, tác giả chính của công trình nghiên cứu thì enzyme superoxyd dismutase (SOD) trong chiết xuất dưa gang lưới có thể cải thiện những dấu hiệu stress thể chất và tinh thần ở 70 đối tượng lành mạnh, và giảm sự mệt mỏi ở họ SOD được xem như một enzyme mạnh hơn là các vitamin chống oxy hóa Nó kích thích sản xuất kháng thể trong cơ thể Các chất chống oxy hóa có trong thịt dưa gang Cantaloup làm giảm đáng kể tỷ lệ cholesterol, ngăn ngừa xơ cứng, và làm giảm cân Beta –caroten sẽ chuyển

thành vitamin A, có vai trò quan trọng đối với thị lực, sức khỏe của da và niêm mạc

Theo y học Đông phương, dưa gang vị ngọt nhạt, tính hàn, hoạt chất có lợi cho tràng

vị, giải rượu, ngộ độc Hạt dưa gang trắng ngà, mềm, đậu kết chùm, có khả năng chống dị ứng mề đay, nổi mẩn, trị các bệnh đường tiết niệu, đặc biệt hạt phơi khô còn chữa được u

xơ tuyến tiền liệt, giảm tối đa sự tăng trưởng ác tính, đồng thời cũng giúp cân bằng 2 hoạt chất sinh học là DTH và testosterone (hormone sinh dục nam)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 27

Dưa gang da vàng: sau khi luộc (trái 2-3 kg) bóc vỏ, đánh tơi dùng với đường phèn sẽ nhuận trường và giảm béo phì Làm mặt nạ đắp da mặt giúp xóa nám, tàn nhang, hồng thắm da

Lưu ý: người bệnh cảm sốt hoặc mới chớm khỏi bệnh, phụ nữ vừa sinh con trong tháng,

tạng hàn thì kiêng dùng dưa gang

Dưa gang còn có tác dụng giải độc rượu: dưa gang xay lấy nước uống; trị cảm nắng: uống nước dưa gang hòa với bột sắn dây; giúp phụ nữ dưỡng huyết, an thai: 10 cuống dưa gang, 300g bột gạo, đặt cuống dưa gang lên miếng ngói nung cháy thành than, nghiền với bột gạo sao thơm, hai thứ trộn đều với nhau, uống mỗi ngày 30g với nước ấm

Vỏ dưa gang phơi khô dùng chống quáng gà, khô mắt: Dùng 15-20gr vỏ dưa gang sắc trong 3 chén nước còn 8 phân, uống 2 lần/ngày Liên tục 7-15 ngày sẽ hiệu quả

Triệt mỡ, giảm cân, phòng bệnh tiểu đường, tim mạch: Vỏ dưa gang kết hợp vỏ bí ngô,

vỏ bầu (mỗi thứ 50gr đã phơi khô), sắc trong 500ml nước còn 100ml Uống ngày 1 lần trước khi ngủ

1.3.5.2 Ứng dụng trong thực phẩm

 Dưa gang ướp đá: Món này làm rất dễ Dưa gang chọn những trái già, to tròn, cầm nặng tay (cơm dầy), vỏ trái dưa nứt nhiều (dưa sáp, thịt dẻo ngon) Dùng tay ấn nhẹ, thấy dưa mềm và có mùi thơm thoang thoảng là được Gọt vỏ, bỏ hạt, xắt dưa thành từng viên

cỡ con cờ, cho vào dĩa Cho đường cát + sữa đặc vào (ngọt ít nhiều tùy khẩu vị) Bào nước

đá bỏ lên Có thể thêm một ít si-rô cho có mùi thơm và màu sắc hấp dẫn

Hình 2.5 Dưa gang ướp đá