Nghiên cứu sản xuất rượu vang từ bưởi

Một trong những cách chế biến các sản phẩm từ trái cây nói chung và bưởi nói riêng, mà vẫn bảo toàn và bổ sung thêm hàm lượng các chất dinh dưỡng, vitamin, vi khoáng và các hợp chất có t

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS Nguyễn Thúy Hương

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: PHẠM TRẦN TỐ NHƯ Giới tính : Nữ

Ngày, tháng, năm sinh : 15/07/1982 Nơi sinh : Tp.HCM

1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ BƯỞI

2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:

• Khảo sát thành phần nguyên liệu quả bưởi và dịch ép bưởi Năm Roi

• Khảo sát các chủng nấm men để tuyển chọn chủng nấm men thích hợp cho quá trình lên men rượu vang từ bưởi

• Xác định các thông số tối ưu cho quá trình lên men rượu vang bưởi

• Khảo sát động học ở điều kiện tối ưu của quá trình lên men

• Lên men dịch ép bưởi ở các tỷ lệ pha loãng khác nhau nhằm đa dạng hóa sản phẩm

• Đánh giá cảm quan sản phẩm rượu vang bưởi

• Khảo sát chế phẩm nấm men cố định trên cùi trắng vỏ bưởi

3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/2008

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 11/2008

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS NGUYỄN THÚY HƯƠNG

Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô TS Nguyễn Thúy Hương đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ, động viên em rất nhiều trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh, đặc biệt là quý Thầy Cô Bộ môn Công nghệ sinh học đã nhiệt tình giúp

đỡ, truyền đạt cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu, cũng như tạo những điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian học tập tại trường và trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp

Xin cảm ơn ba mẹ, gia đình và những người thân yêu nhất của tôi đã cho tôi chỗ dựa vững chắc, động viên khuyến khích và tạo điện kiện cho tôi trong suốt thời gian học tập

Cuối cùng, xin gửi đến anh chị và các bạn – những người luôn sát cánh cùng tôi, giúp đỡ, động viên tôi rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện luận văn này – lời cảm ơn chân thành nhất

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2008

Phạm Trần Tố Như

Họ và tên học viên: PHẠM TRẦN TỐ NHƯ Giới tính : Nữ Ngày, tháng, năm sinh : 15/07/1982 Nơi sinh : Tp.HCM Địa chỉ liên lạc : 53 Cầu Xây, Phường Tân Phú, Quận 9, Tp.HCM

QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO

2000 – 2004 : Học đại học tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tp.HCM, Khoa Sinh học, Ngành Công nghệ sinh học

2006 – 2008 : Học cao học tại Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM, Khoa Kỹ thuật Hóa học, Ngành Công nghệ sinh học

Quá trình lên men rượu vang bưởi sử dụng nguyên liệu chính là quả bưởi Năm Roi Tỷ lệ phần múi của quả bưởi Năm Roi chiếm 54,3% khối lượng quả, được ép để thu dịch bưởi sử dụng cho quá trình lên men Dịch bưởi trước khi lên men điều chỉnh các thông số về điều kiện tối ưu: nồng độ chất khô là 22oBx, pH 4,1,

tỷ lệ giống 7% thể tích chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae EC (với mật độ

tế bào 2,3 x 108 N/ml), độ rượu thu được cao nhất sau thời gian lên men chính 5 ngày là 11,17%V Tỷ lệ dịch bưởi pha loãng lên men ở điều kiện tối ưu có mùi vị phù hợp theo thị hiếu chung của các cảm quan viên là tỷ lệ pha loãng dịch bưởi trước khi lên men với nước 2:1 và 1:1 Nhằm tăng hương vị đặc trưng của sản phẩm rượu vang bưởi cũng như tăng hiệu quả quá trình tái sử dụng nấm men, chúng tôi đã tiến hành khảo sát để tạo chế phẩm nấm men cố định trên cùi trắng vỏ bưởi, với thông số tối ưu của quá trình cố định sử dụng môi trường dịch ép bưởi, ở chế độ lắc

120 vòng/phút trong 48 giờ, số lần tái sử dụng của chế phẩm là 5 lần

Pomelo wine fermentation process uses main material which is Nam Roi pomelo The rate of segment of Nam Roi pomelo is 54,3% fruit mass, it is pressed

to gather pomelo solution used for fermentation process Before fermentation, pomelo solution is adjusted the parameter of optinum condition: Brix dgree is

22oBx, pH 4,1, breed rate is 7% of Saccharomyces cerevisiae EC volume (with cell

density 2,3 x 108 cell/ml), alcoholic strength obtainned after 5 days of main fermentation is 11,17%V The rate of pomelo solution which is diluted and fermented in optinum condition has a taste accorded with the taste of organoleptic estimator, that is the diluted rate of pomelo solution before fermentation with water

is 2:1 and 1:1 To increase specific taste of pomelo wine product, and to increase the effect of the yeast reuse process, we explore to create preparation of immobilized yeast cells in albedo of pomelo skin, with optinum condition of immobilized process using pomelo solution medium, shake at 120rpm (round per minute) for 48 hours, the preparation reused frequency is 5 times

MỤC LỤC

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

PHẦN 2 : TỔNG QUAN 3

2.1 Nguyên liệu sản xuất rượu vang 3

2.1.1 Đặc điểm thực vật và hình thái của cây có múi – bưởi 3

2.1.2 Một số giống bưởi ngon ở Việt Nam 6

2.1.3 Thành phần hóa học của quả bưởi 10

2.2 Cơ sở khoa học và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu 14

2.2.1 Cơ sở khoa học quá trình lên men rượu 14

2.2.2 Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu 15

2.3 Tổng quan về rượu vang quả 18

2.3.1 Khái niệm và đặc điểm chung của rượu vang quả 18

2.3.2 Thành phần và giá trị rượu vang quả 19

2.4 Cố định tế bào lên chất mang 22

2.4.1 Khái niệm chung về cố định tế bào 22

2.4.2 Chất mang 23

2.4.3 Các phương pháp cố định 23

2.5 Một số nghiên cứu trong và ngoài nước 24

PHẦN 3: VẬT LIỆU PHƯƠNG PHÁP 29

3.1 Vật liệu 29

3.2 Hóa chất, dụng cụ thiết bị 29

3.3 Bố trí thí nghiệm 30

3.3.1 Khảo sát thành phần nguyên liệu bưởi Năm Roi 31

3.3.2 Khảo sát chủng nấm men thích hợp cho quá trình lên men rượu vang bưởi 31

3.3.3 Khảo sát khả năng sinh trưởng của chủng nấm men được chọn 32

3.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 33

3.3.5 Khảo sát động học của quá trình lên men rượu vang từ dịch bưởi ở điều

kiện tối ưu 34

3.3.6 Lên men dịch bưởi ở các tỷ lệ pha loãng khác nhau 34

3.3.7 Đánh giá cảm quan sản phẩm rượu vang bưởi 34

3.3.8 Cố định nấm men trên chất mang cùi trắng vỏ bưởi 35

3.4 Phương pháp nghiên cứu 36

3.4.1 Phương pháp lên men rượu vang bưởi 36

3.4.2 Các phương pháp vi sinh 37

3.4.3 Các phương pháp sinh hóa 39

3.4.4 Phương pháp đánh giá cảm quan 41

PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 43

4.1 Thành phần nguyên liệu 43

4.1.1 Tỷ lệ các phần của quả bưởi Năm Roi 43

4.1.2 Thành phần dịch ép bưởi nguyên chất 44

4.2 Khảo sát chủng nấm men thích hợp cho quá trình lên men rượu vang bưởi 44

4.2.1 Khảo sát khả năng phát triển của các chủng nấm men 45

4.2.2 Khảo sát khả năng lên men rượu của các chủng nấm men 45

4.3 Khảo sát khả năng sinh trưởng của chủng nấm men S cerevisiae EC 47

4.3.1 Hình thái của chủng nấm men S cerevisiae EC 47

4.3.2 Đường cong sinh trưởng của chủng nấm men S cerevisiae EC 47

4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 49

4.4.1 Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men 49

4.4.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống lên quá trình lên men 51

4.4.3 Ảnh hưởng của pH lên quá trình lên men 53

4.4.4 Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến quá trình lên men 56

4.5 Khảo sát động học của quá trình lên men rượu vang từ quả bưởi ở điều kiện tối ưu 58

4.6 Lên men dịch bưởi ở các tỷ lệ pha loãng khác nhau 60

4.6.1 Khảo sát thành phần dịch bưởi ở các độ pha loãng khác nhau 61

4.6.2 Lên men dịch bưởi ở các độ pha loãng khác nhau 61

4.7 Đánh giá cảm quan rượu vang bưởi lên men ở các độ pha loãng khác nhau 63 4.8 Cố định nấm men trên chất mang cùi trắng vỏ bưởi 65

4.8.1 So sánh khả năng phát triển của chủng nấm men S cerevisiae EC trên môi trường Hansen và môi trường từ nước ép dịch bưởi 65

4.8.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng quá trình cố định nấm men 66

4.8.3 So sánh quá trình lên men rượu vang bưởi sử dụng nấm men tự do và chế phẩm nấm men cố định 69

4.8.4 Khảo sát khả năng tái sử dụng của chế phẩm nấm men cố định 70

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72

5.1 Kết luận 72

5.2 Kiến nghị 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

Bảng 4.1: Tỷ lệ các phần trong quả bưởi Năm Roi ……… 43

Bảng 4.2: Khả năng tăng trưởng của các chủng nấm men………45

Bảng 4.3: Khảo sát khả năng lên men rượu của các chủng nấm men……… 46

Bảng 4.4: Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men……… 49

Bảng 4.5: Ảnh hưởng của tỷ lệ giống lên quá trình lên men………51

Bảng 4.6: Ảnh hưởng của pH lên quá trình lên men……….54

Bảng 4.7: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến quá trình lên men……….56

Bảng 4.8: Động học quá trình lên men rượu vang bưởi ở điều kiện tối ưu ……….58

Bảng 4.9: Khảo sát thành phần dịch bưởi ở các tỷ lệ pha loãng khác nhau……… 61

Bảng 4.10: Kết quả sau khi lên men dịch bưởi ở các độ pha loãng khác nhau…….62

Bảng 4.11: Kết quả đánh giá cảm quan theo phương pháp so hàng 3 mẫu rượu vang bưởi 1:0, 2:1 và 1:1……… 63

Bảng 4.12: Kết quả đánh giá cảm quan rượu vang bưởi mẫu 2:1 và 1:1………… 64

Bảng 4.13: Khảo sát khả năng phát triển của chủng nấm men S cerevisiae EC trong môi trường Hansen và môi trường từ nước ép bưởi……… 66

Bảng 4.14: Ảnh hưởng của các cách xử lý cùi trắng vỏ bưởi……… 67

Bảng 4.15: Lên men rượu vang bưởi sử dụng nấm men tự do và nấm men cố định………69

Hình 2.1: Citrus maxima Burn Merr ………3

Hình 2.2: Quả bưởi Citrus maxima Burn Merr……… …4

Hình 2.3: Quả bưởi Năm Roi……… 6

Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm……….30

Hình 3.2: Quy trình xác định chủng nấm men thích hợp……… 31

Hình 3.3: Quy trình công nghệ lên men rượu vang từ quả bưởi……… 36

Hình 3.4: Quy trình thu nhận dịch bưởi………37

Hình 3.5 Đường tương quan OD540nm và nồng độ glucose mg/ml………41

Hình 4.1: Hình thái tế bào của chủng nấm men S cerevisiae EC……….47

Hình 4.2: Đường tương quan OD600nm và log N/ml……… 47

Hình 4.3: Đường cong sinh trưởng của chủng nấm men S cerevisiae EC……… 48

Hình 4.4: Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men……… 50

Hình 4.5: Ảnh hưởng của tỷ lệ giống lên quá trình lên men……….…52

Hình 4.6: Ảnh hưởng của pH lên quá trình lên men…….………55

Hình 4.7: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến quá trình lên men……….57

Hình 4.8: Động học quá trình lên men rượu vang bưởi ở điều kiện tối ưu ……….59

Hình 4.9: Sản phẩm rượu vang bưởi……….65

Hình 4.10: Ảnh hưởng của chế độ lắc và thời gian đến quá trình cố định tế bào….68 Hình 4.11: Độ rượu trong dịch sau lên men ứng với số lần tái sử dụng chế phẩm nấm men………70

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

Bưởi (Citrus maxima Burn Merr.) là một loại quả có giá trị, trong thành

phần bưởi có chứa carbohydrate, vitamin C, pectin, các nguyên tố khoáng vi lượng

và nhiều thành phần có dược tính khác Ở nhiều nước trên thế giới, bưởi là một trong những loại quả được khuyên dùng nhằm giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, bệnh ung thư và giúp giảm béo

Vì vậy, việc đưa bưởi vào khẩu phần ăn hàng ngày là cần thiết Để thực hiện được điều này, chúng ta cần đa dạng hóa các sản phẩm được sản xuất từ quả bưởi nhằm giúp người tiêu dùng có nhiều sự chọn lựa và thích thú hơn khi tiêu dùng các sản phẩm từ bưởi nhằm đem lại sức khỏe tốt cho cơ thể

Một trong những cách chế biến các sản phẩm từ trái cây nói chung và bưởi nói riêng, mà vẫn bảo toàn và bổ sung thêm hàm lượng các chất dinh dưỡng, vitamin, vi khoáng và các hợp chất có tính dược liệu khác là sử dụng trái cây để sản xuất rượu vang

Rượu vang quả là một loại rượu chế từ nước quả, có hương vị đặc trưng, độ rượu nhẹ do lên men tự nhiên (không qua chưng cất) [14], có giá trị dinh dưỡng cao, không có hóa chất độc hại Rượu vang cũng có nhiều loại: vang khô, không còn đường, thường uống giữa bữa ăn; vang ngọt, còn đường

Các kết quả phân tích về thành phần của vang cho thấy: các chất dinh dưỡng như acid amin, các muối khoáng có trong dịch ban đầu, đều thấy trong vang thành phẩm Đối với các vitamin có trong sản phẩm rượu vang – theo R.J.Gayon “Khi lên men vang, thành phần vitamin của nước quả không những được điều chỉnh lại mà còn được bổ sung thêm Không nên cho rằng lên men đã phá hủy vitamin của nước quả, thật ra đó là kỹ thuật tốt để giữ các vitamin” [14]

Từ những lợi ích nêu trên của quả bưởi đối với sức khỏe con người như giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, bệnh ung thư, giảm béo… và phương pháp chế biến rượu vang nhằm bảo toàn và bổ sung thêm hàm lượng chất dinh dưỡng, vitamin, các hợp chất có tính dược liệu Đề tài “Nghiên cứu sản xuất rượu vang từ bưởi” được

thực hiện với mục đích tạo ra một sản phẩm có mùi vị mới làm phong phú hơn các chủng loại rượu vang được sản xuất từ cây ăn quả của nước ta và làm đa dạng các sản phẩm được chế biến từ bưởi Giúp người tiêu dùng có nhiều sự chọn lựa hơn đối với các sản phẩm được chế biến từ bưởi, tăng khẩu phần bưởi trong bữa ăn đem lại sức khỏe tốt, tránh được các bệnh nguy hiểm cho con người Đồng thời mang lại giá trị kinh tế cho người trồng bưởi cũng như người sản xuất rượu vang từ bưởi

Nguồn nguyên liệu chính chúng tôi chọn để lên men rượu vang bưởi trong đề tài này là quả bưởi Năm Roi, vì đây là giống bưởi được trồng với diện tích và sản lượng lớn, tổng diện tích trồng bưởi Năm Roi là 9,2 ngàn ha [37] Ngoài ra, bưởi Năm Roi cho năng suất cao, là một loại quả ngon, múi và vách rất dễ tách, tép có màu hơi vàng, mọng nước, ngọt hơi chua, tỷ lệ phần ăn được là 55% Hương vị ngọt không the đắng, độ ngọt Brix từ 9,3 – 10,5oBx Hạt thường không có hoặc chỉ là dạng lép, đôi khi có vài hạt có nhiều cạnh màu hơi vàng; đơn phôi [5]

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài này chúng tôi quan tâm giải quyết các vấn đề chủ yếu trong quá trình lên men sản xuất rượu vang từ quả bưởi, với nội dung nghiên cứu như sau:

Xác định thành phần nguyên liệu quả bưởi và dịch ép bưởi Năm Roi

Khảo sát các chủng nấm men để chọn chủng nấm men thích hợp cho quá trình lên men rượu vang bưởi

Khảo sát khả năng sinh trưởng của chủng nấm men được tuyển chọn

Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men chính

Khảo sát động học của quá trình lên men ở điều kiện tối ưu

Áp dụng các kết quả lên men ở điều kiện tối ưu để lên men rượu vang bưởi với các tỷ lệ pha loãng dịch ép bưởi khác nhau, nhằm đa dạng hóa sản phẩm

Đánh giá cảm quan sản phẩm rượu vang bưởi

Khảo sát quá trình cố định nấm men lên cùi trắng vỏ bưởi để tạo chế phẩm nấm men cố định

PHẦN 2 : TỔNG QUAN

2.1 Nguyên liệu sản xuất rượu vang

2.1.1 Đặc điểm thực vật và hình thái của cây có múi – bưởi

Nguồn gốc và phân loại của bưởi:

Loài: Citrus maxima Burn Merr

Chi: Citrus L

Họ: Rutaceae

Bộ: Sapindales

Lớp: Hai lá mầm

Tên tiếng Anh: Pomelo (pummelo),

shaddock, grapefruit Hình 2.1: Citrus maxima Burn Merr. [37]

Quả bưởi là loại quả có múi lớn nhất trong chi Citrus của họ Rutaceae, có

nhiều kết quả nghiên cứu cho rằng các giống bưởi được trồng hiện nay đều có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Đông Nam Á, người ta tin rằng những hạt giống đầu tiên được thuyền trưởng Shaddock mang đến Châu Mỹ vào cuối thế

kỷ XVII

Bưởi thuộc cây có múi chi Citrus nên mang đầy đủ các đặc điểm hình thái

của cây có múi Đặc điểm hình thái:

Rễ: thuộc loại rễ nấm, các nấm Micorhiza cộng sinh trên lớp biểu bì của rễ

hút, cung cấp nước, muối khoáng và một lượng nhỏ các hợp chất hữu cơ cho cây

Thân: thuộc dạng thân gỗ, loại hình bán bụi, cây trưởng thành có từ 4 – 6

cành, tán cây cũng có nhiều hình dạng khác nhau từ tán hình cầu, hình tháp… và lá của chúng cũng có hình dạng rất khác nhau, có thể có hình ovan, hình trứng lộn ngược, hình thoi, hình elip… [23]

Hoa: gồm hai dạng hoa đơn và hoa chùm, chúng thường trổ hoa tập trung

vào mùa xuân và cho quả chín vụ, nhưng trong thời gian quả chín vụ phát triển thì chúng vẫn ra hoa rải rác và cho trái quanh năm, chính vì thế trên cây bưởi thường

thấy xuất hiện cùng lúc cả hoa, quả non và quả trưởng thành Trong đó, thời gian từ lúc cây ra hoa đến khi quả chín thường khoảng từ 6 – 7 tháng [23]

Quả: quả bưởi có nhiều hình dạng khác nhau, từ hình cầu đến dẹt đầu hay

hình quả lê Quả bưởi có cấu tạo gồm 5 phần:

+ Lớp vỏ xanh: là lớp vỏ nằm ngoài cùng, chứa rất nhiều túi tinh dầu, phân

bố đều trên bề mặt Lúc quả còn non, thường có màu xanh xậm, khi quả chín có màu vàng xanh đến vàng nhạt, thậm chí có một số giống bưởi khi chín vỏ vẫn có màu xanh (bưởi Da xanh)

+ Lớp cùi trắng (albedo): lớp vỏ kế tiếp, có bề dày từ 1 – 2cm, thường có màu trắng hoặc hồng, có cấu trúc xốp, trong thành phần hóa học cùi trắng chứa nhiều pectin, vitamin C, nên có thể được dùng làm nguyên liệu để sản xuất pectin trong công nghiệp hay sản xuất chế phẩm vitamin C hoặc chế biến các sản phẩm thực phẩm khác như mứt, nem…

+ Lớp vỏ múi (lamella): là lớp vỏ trong cùng, bao quanh các múi bưởi, phân cách chúng với nhau và với lớp vỏ ngoài Theo tiêu chuẩn của quả bưởi ngon thì vỏ múi phải dễ dàng tách khỏi phần tép múi Ở Việt Nam hiện nay có nhiều giống bưởi thỏa mãn yêu cầu này như bưởi Năm Roi, bưởi Da xanh…

Hình 2.2: Quả bưởi Citrus maxima Burn Merr [38]

(a) Quả bưởi (b) Mặt cắt dọc của quả bưởi (c) Mặt cắt ngang của quả

+ Múi bưởi hay thịt quả: là phần có khối lượng lớn nhất quả bưởi, được tạo thành từ nhiều tép nhỏ chứa đầy dịch bào liên kết lại với nhau, các tép này có thể gỡ rời ra và khá ráo Trong mỗi quả bưởi, thường có từ 11 – 18 múi, chúng có màu thay đổi từ vàng hơi xanh hay vàng nhạt đến hồng hoặc đỏ tùy từng loại bưởi Hương vị của thịt quả bưởi khác nhau đối với từng giống, có thể ngọt vừa, ngọt dịu đến chua nhẹ hoặc rất chua, nhưng tất cả đều có vị đắng nhẹ khi ăn tươi

+ Hạt bưởi: nằm trong cùng, hạt ở dạng đơn phôi, thường có màu trắng, hơi vàng, bên trong ruột có màu trắng, mỗi quả có từ 0 – 20 hạt hay có thể nhiều hơn Tuy nhiên, với kỹ thuật chọn giống phát triển như hiện nay đã tạo ra được nhiều giống bưởi không hạt như bưởi Năm Roi, bưởi Da xanh…

Ở nước ta cây bưởi được trồng ở nhiều tỉnh từ Bắc vào Nam và mỗi vùng có những đặc trưng riêng:

Ở miền Bắc, bưởi được trồng nhiều ở các vùng núi như tỉnh Phú Thọ, Bắc Giang, Hưng Yên, Hòa Bình, Yên Bái… và nổi tiếng nhất là bưởi Đoan Hùng (Phú Thọ), bưởi Phú Diễn (Từ Liêm, Hà Nội)…

Ở miền Trung, cũng nổi tiếng với giống bưởi Phúc Trạch được trồng ở Phúc Trạch (Hà Tĩnh), bưởi Thanh Trà (Huế)…

Miền Nam, bưởi được trồng nhiều nhất ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long như: Vĩnh Long, Tiền Giang, Cần Thơ… và ngoài ra còn một số tỉnh miền Đông Nam Bộ như Bình Dương, Đồng Nai

Trong tất cả các vùng trồng cây có múi trong cả nước thì hiện nay sôi động nhất là ở các tỉnh miền Nam, vì các sản phẩm quả có múi đang được sự quan tâm của Nhà nước và các doanh nghiệp nhằm phát triển thành những thương hiệu nông sản mạnh, từ đó diện tích trồng cây có múi ngày càng được nhân rộng Những giống bưởi có thương hiệu và nổi tiếng như bưởi Năm Roi, bưởi Da xanh, bưởi Đường lá cam, bưởi Long Cổ Cò, bưởi Tân Triều, bưởi Thanh Trà…

2.1.2 Một số giống bưởi ngon ở Việt Nam

Ở Việt Nam hiện nay có nhiều giống bưởi ngon và có giá trị kinh tế cao, trải đều từ Bắc vào Nam, mỗi vùng có những giống bưởi ngon và có đặc trưng riêng, sau đây là một số giống bưởi ngon và các đặc trưng riêng

Bưởi Năm Roi

Bưởi Năm Roi là giống bưởi ngon nổi tiếng của Đồng bằng sông Cửu Long, nhất là Bưởi Năm Roi ở huyện Bình Minh, tĩnh Vĩnh Long, vùng đất phù sa ngọt ở ven sông Hậu

Tổng diện tích bưởi Năm Roi là 9,2 ngàn ha, phân bố chính ở tỉnh Vĩnh Long (diện tích 4,5 ngàn ha cho sản lượng 31,3 ngàn tấn, chiếm 48,6% về diện tích

và 54,3% về sản luợng Năm Roi của cả nước), trong đó tập trung ở huyện Bình Minh: 3,4 ngàn ha đạt sản lượng gần 30 ngàn tấn Bên cạnh tỉnh Vĩnh Long thì tỉnh Hậu Giang cũng là tỉnh có diện tích đất trồng bưởi Năm Roi lớn, chiếm 1,3 ngàn ha [37]

Cây bưởi Năm Roi có chiều cao trung bình từ 7- 8m, cao nhất có thể lên đến 15m; có gai dài khoảng 2,5cm có khi tới 4cm

Lá có hình từ oval tới hình elip kích thước trung bình từ 5 – 10cm x 2 - 5cm,

có khi tới 20 x 12cm; đế gần tròn hoặc gần hình tim, lá thuộc kiểu lá kép biến dạng (đơn có thùy), thùy ở phiến lá sát vào gân chính, lá phụ (eo lá, cánh lá) có kích

Hình 2.3: Quả bưởi Năm Roi [38]

thước trung bình 4 - 4,5cm x 2,5 - 3cm; bìa lá khía tròn, trên 2 mặt lá có nhiều tuyến dầu nằm rải rác, phiến lá rộng có thể tới 5cm hình tim ngược

Phát hoa mọc thành chùm ở nách lá có thể có nhiều hoặc chỉ một hoa Chùm hoa ngắn, trục có lông Hoa lớn chồi dài 2 - 3cm, khi nở rộng 3 - 5cm, thuộc hoa ngũ phân Bầu noãn có đường kính trung bình 5mm, chiều dài của bộ nhụy cái (bầu noãn và nướm) là 8mm, tiểu nhụy nhiều và dính nhau Cánh hoa màu trắng ngà có mùi thơm dài 2,5 - 3cm, số cánh là năm, xếp theo kiểu luân xen; số tiểu nhị từ 25 -

30 cái có khi tới 35 cái, bầu noãn từ 11 - 17 buồng dính kín

Tất cả các hoa đều được thụ phấn hình thành quả nhưng khi phát triển thường mỗi cành chỉ còn 1 - 2 quả Quả có dạng từ gần tròn tới dạng quả lê, đường kính trung bình 15 - 20cm có khi đạt 30cm, vỏ ngoài dầy 2 - 2,5cm màu xanh hơi vàng, khi chín có màu vàng tâm quả rỗng, trên vỏ nổi nhiều tuyến dầu, bề mặt vỏ nhám và vỏ trở nên mỏng hơn

Múi và vách rất dễ tách, tép có màu hơi vàng, mọng nước, ngọt hơi chua, tỷ

lệ phần ăn được là 55% Hương vị ngọt không the đắng, độ ngọt Brix từ 9,3 – 10,5oBx [5]

Hạt thường không có hoặc chỉ là dạng lép, đôi khi có vài hột có nhiều cạnh màu hơi vàng; đơn phôi [5]

Hiện nay, phong trào trồng bưởi Năm Roi đang phát triển rất mạnh cùng với

sự góp sức của các doanh nghiệp kinh doanh nông sản và được sự quan tâm giúp đỡ của Nhà nước trong việc hỗ trợ vốn và kỹ thuật canh tác đã giúp cho quả bưởi Năm Roi có đầu ra ổn định và nông dân yên tâm sản xuất hơn

Nhận thấy được giá trị kinh tế to lớn của cây bưởi Năm Roi, hiện nay nhiều tỉnh khác cũng đã và đang ngày càng mở rộng diện tích trồng bưởi Năm Roi như An Giang, Tiền Giang [37]…

bưởi này được nhân dân xã Chí Đám nhân ra từ cây bưởi ngon của nhà lão nông có tên là Sửu cách đây trên 200 năm Vì vậy, người dân đã lấy tên ông đặt tên cho giống bưởi Do chất lượng nổi trội nên giống bưởi đã phát triển ra các xã lân cận [5,

23, 37]

Bưởi Sửu Chí Đám sau 5 năm trồng đã cho quả có chất lượng tốt, cây 15 tuổi

có năng suất từ 100 - 150 quả Quả có chất lượng cao, trọng lượng trung bình 1.000g/quả, dạng quả cầu lồi, khi chín có màu vàng xanh, trục quả rỗng, múi dễ tách, thịt quả màu trắng phớt hồng, mềm, mọng nước, ngọt mát, hương vị đậm Bảo quản sau 5 - 6 tháng quả vẫn giữ được chất lượng tốt

Bưởi Bằng Luân có 2 dạng hình: Bưởi trồng trên đất phù sa cổ cằn cỗi (vùng Khả Linh) có dạng lá nhỏ, quả nhỏ có hình cầu dẹt; bưởi trồng trên đất đỏ có tầng dày, độ phì khá, thuộc xã Bằng Luân, Quế Lâm, Bằng Doãn có dạng hình lá to, quả

to, tròn đều

Bưởi Bằng Luân có phẩm chất tốt, thích ứng rộng, cho năng suất cao, cây 15 tuổi có chiều cao 6 - 7m, tán rộng 6,5 - 7,5m, năng suất trung bình từ 300 đến 400 quả/cây, trọng lượng trung bình 900 - 950g/quả, dạng quả hình cầu, khi chín có màu vàng rơm, màu thịt quả trắng, trục quả đặc, dễ tách múi, tép mềm mọng nước có màu trắng xanh, ngọt đậm, vị thơm, tỷ lệ phần ăn từ 60 - 63%, độ Brix 10,25 - 11,54oBx, Vitamin C có trong 100g quả từ 80,55 đến 98,46mg, trữ lượng nước 87,25 - 89,43% [5, 37]

Bưởi Diễn

Bưởi Diễn được trồng nhiều ở Phú Diễn, Phú Minh (Từ Liêm, Hà Nội) Bưởi Diễn có thể là một biến dị của bưởi Đoan Hùng Trái tròn, vỏ trái nhẵn khi chín màu vàng cam Trọng lượng trung bình từ 0,8 – 1,0 kg/trái Múi và vách múi dễ tách rời nhau Thịt trái màu vàng xanh, giòn, ngọt Độ Brix từ 12 – 14oBx [5, 23]

Thời gian thu hoạch muộn hơn bưởi Đoan Hùng, thường trước Tết Nguyên Đán khoảng nửa tháng Theo kinh nghiệm, bưởi Diễn càng già, vỏ càng thẫm, chất lượng quả bưởi càng ngon Bưởi ngọt, cùi mỏng Phú Diễn hiện có 53 ha trồng

bưởi, với khoảng 500 đến 600 hộ trồng [37] Dân làng Diễn không dùng phân xanh, phân chuồng bón bưởi Họ cho rằng, dùng phân hữu cơ có nhiều sâu bọ, dễ sinh bệnh cho cây Người ta dùng các loại phân vô cơ như đạm, kali

Bưởi Phúc Trạch

Cây bưởi Phúc Trạch được trồng nhiều ở xã Phúc Trạch, huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh Hiện nay, giống bưởi này được trồng ở hầu khắp các huyện và các vùng phụ cận [5, 23]

Quả hình cầu hơi dẹt, vỏ quả màu vàng xanh, trọng lượng trung bình từ 1,0 - 1,2kg, tỉ lệ ăn được 60 – 65%, số lượng hạt từ 50 – 80 hạt, màu sắc thịt quả và tép múi phớt hồng, vách múi dòn dễ tách rời, thịt quả mịn, đồng nhất, vị ngọt hơi chua,

độ Brix từ 12 – 14oBx Thời gian thu hoạch vào tháng 9 [5]

Không chỉ có giá trị ở độ ngon ngọt, bưởi Phúc Trạch còn được chuộng vì rất

dễ bảo quản Quả có lớp vỏ dày, cứng nên vận chuyển đi xa rất ít bị giập nát Bưởi tươi ngon rất lâu mà không cần bất kỳ loại hóa chất bảo quản nào [37]

Bưởi Thanh Trà

Bưởi Thanh trà trồng nhiều ở huyện Thanh Trà – Huế, ven bờ sông Hương Quả nhỏ, hình quả lê, trọng lượng trung bình từ 0,6 – 0,8kg, vỏ mỏng dễ bóc, khi chín màu vàng xanh, tép nhỏ mọng nước nhưng ngọt Thịt quả mịn, đồng nhất, màu vàng xanh, tỷ lệ phần ăn được từ 62 – 65%, độ Brix 10 – 20oBx [5, 23, 37]

Bưởi Da xanh

Bưởi da xanh có nguồn gốc từ ấp Thanh Sơn (xã Thanh Tân, Mỏ Cày, Bến Tre) bên kia sông Hàm Luông nhưng được trồng nhiều nhất tại xã Mỹ Thạnh An, thị xã Bến Tre, bên này sông Hàm Luông [23, 37]

Bưởi Da xanh được phát hiện từ hội thi trái ngon do Viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam, Tiền Giang tổ chức năm 1999 Từ đó đến nay, giống bưởi này đã được các nhà vườn ở Bến Tre và các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long rất quan tâm, làm cho diện tích trồng bưởi Da xanh ngày càng được mở rộng và hiện nay bưởi Da xanh được khuyến khích trồng rộng rãi

Bưởi Da xanh là giống có nhiều ưu điểm như: cây phát triển nhanh, khoảng 4 năm tuổi thì cho trái, trọng lượng quả tương đối lớn (1,2 – 2,5kg), trái màu xanh, ruột đỏ hồng, cùi cũng màu hồng, hương vị ngọt lịm, ráo tép, dễ tách múi, đặc biệt cây cho trái quanh năm nhưng vỏ quả dù chín hay còn non đều giữ sắc màu xanh [23]

Bưởi Đường lá cam

Bưởi Đường lá cam là giống bưởi hiện đang được trồng phổ biến tại huyện Vĩnh Cửu – Đồng Nai và Tân Uyên – Bình Dương Chúng có các đặc điểm: tán cây tròn, cành phân bố đều, lá xanh đậm, kích thước lá nhỏ, phiến lá hình mác, cánh hình tim, rìa lá có khía tròn Cây sinh trưởng phát triển khá mạnh, năng suất cao, trọng lượng quả trung bình 1 – 1,3kg, dạng quả hình quả lê thấp, vỏ quả khi chín có màu vàng xanh, vỏ quả láng, vách múi tróc tốt, các tép bó chặt, nhiều hạt (60 – 90 hạt/quả), vị ngọt, độ Brix từ 9 – 12oBx Tỷ lệ phần ăn được trên 50% [5, 23]

2.1.3 Thành phần hóa học của quả bưởi

Nước

Nước chính là thành phần hóa học chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các loại nguyên liệu rau quả nói chung và quả có múi nói riêng, còn trong thành phần quả bưởi, nước chiếm khoảng 80% trong tổng khối lượng quả

Carbohydrate

Các loại carbohydrate là các thành phần cung cấp năng lượng nhiều nhất trong các thành phần dinh dưỡng của quả bưởi, trong thành phần hóa học của quả bưởi có nhiều loại carbohydrate khác nhau, có cấu tạo từ đơn giản đến phức tạp bao gồm: các loại đường đơn giản như glucose, fructose, saccharose hay glucid phức tạp như cellulose, pectin…

Đặc biệt trong thành phần hóa học của quả bưởi có chứa một số polysaccharide không phải tinh bột và được gọi chung là chất xơ, có vai trò quan trọng đối với sức khỏe của con người Chất xơ chính trong quả bưởi là pectin, chiếm 65 – 70% tổng lượng chất xơ trong quả bưởi, ngoài ra còn có một số chất xơ

khác như cellulose, hemicellulose, một ít hợp chất keo và một thành phần giống xơ

là lignin

Trong cơ thể các hợp chất xơ trên được tiêu hóa chậm, chúng hình thành một mạng lưới gel và giữ các thành phần dinh dưỡng tan trong nước bên trong mạng gel làm cho các chất dinh dưỡng này được tiêu hóa và hấp thu dần dần, hiện tượng này giúp cơ thể tránh tình trạng hàm lượng glucose trong máu tăng cao sau khi ăn nhiều carbonhydrate [27]

Pectin

Pectin được tìm thấy nhiều trong thành phần của tế bào, tham gia vào nhiều chức năng quan trọng của thành tế bào như: vận chuyển sắt và giữ nước, quyết định kích thước các lỗ trên màng tế bào và tham gia vào cơ chế bảo vệ của tế bào chống lại sự xâm nhiễm của các tác nhân gây bệnh, các tổn thương và các tác động bên ngoài [26] Các tính chất đặc trưng của pectin phụ thuộc chủ yếu vào số lượng và trạng thái tự nhiên của các phân tử acid pectic, vào các tác động bởi enzyme, các phản ứng sinh hóa trong suốt quá trình phát triển của cây, quá trình chín, bảo quản quả sau thu hoạch cũng như các quá trình công nghệ chế biến Ngoài ra, với các tính chất chức năng của pectin trong cấu tạo tế bào, nên nó được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm, như là một tác nhân tạo gel

Về cấu tạo, pectin là một loại polysaccharide, được cấu tạo từ acid polygalacturonic, có nhiều trong quả, thân cây Pectin thường tồn tại dưới hai dạng: protopectin không tan, tồn tại chủ yếu ở thành tế bào và dạng hòa tan tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào Trong quả bưởi, hàm lượng pectin khá cao, đặc biệt là trong thành phần của cùi trắng, nên được dùng làm nguyên liệu thô để sản xuất pectin công nghiệp Ngoài ra, pectin có vai trò quan trọng trong khẩu phần ăn kiêng Các công trình nghiên cứu trước đây đã cho thấy pectin có khả năng làm giảm đáng kể hàm lượng cholesterol trong máu, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi glucose, có chức năng giúp cơ thể khử độc, điều chỉnh và bảo vệ đường tiêu hóa [26]

Cellulose

Trong thành phần quả bưởi, cellulose có mặt nhiều nhất là ở cùi trắng, trong nước ép có khoảng 0,2%, cơ thể không có khả năng tiêu hóa cellulose nên chúng không có ý nghĩa về mặt dinh dưỡng, nhưng cellulose đóng một vai trò giúp cho việc tiêu hóa được tốt hơn

Protein

Protein là hợp chất phổ biến trong tất cả các cơ thể sống, tham gia vào việc hình thành nên cấu trúc và chức năng của tế bào sinh vật, nhưng trong nguyên liệu rau quả nói chung, hay quả bưởi nói riêng thì hàm lượng protein là không đáng kể

Lipid

Hàm lượng lipid trong quả bưởi tập trung cao nhất ở hạt, nhưng các giống bưởi Năm Roi và Da xanh là các giống không hạt nên tỉ lệ thành phần lipid trong nguyên liệu không đáng kể

Vitamin C

Vitamin C là hợp chất có tính oxi hóa có chủ yếu trong các loại rau quả, đặc biệt trong các quả có múi - như là quả bưởi Chúng tan được trong nước, giữ vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp collagen, làm chắc xương và mạch máu, giúp hấp thu các chất vô cơ như sắt và kẽm, giúp sửa chữa các mô bị tổn thương Chính

vì thế, vitamin C đã được dùng trong việc chữa các bệnh thiếu máu, stress và ngăn ngừa bệnh hoại huyết Hơn nữa, trong những năm gần đây, vitamin C ngày càng được quan tâm nhiều hơn bởi khả năng chống oxy hóa trong việc ngăn ngừa bệnh ung thư và ngăn ngừa các bệnh thoái hóa như bệnh tim, đục thủy tinh thể, hen suyễn

và bệnh suy giảm khả năng nhận thức [27]

Theo các nghiên cứu trước đây, thì nhu cầu vitamin C hàng ngày của con người thay đổi trong khoảng từ 30 - 50mg/ngày ở người trưởng thành Với nhu cầu này, con người có thể dễ dàng đáp ứng đủ bằng cách ăn các loại hoa quả tươi hàng ngày [27] Đối với quả bưởi có hàm lượng vitamin C từ 80 – 100mg%[10], thì mỗi ngày một người chỉ cần ăn 100g múi bưởi cũng đã đủ nhu cầu vitamin C cho cả

ngày, nhưng theo các nghiên cứu mới nhất thì để đạt hiệu quả cao nhất của hoạt tính chống oxy hóa thì nhu cầu vitamin C hàng ngày được đề nghị ở mức 200 – 500mg

Carotenoid

Trong tất cả các hợp chất carotenoid thì được biết đến nhiều nhất là carotene là một chất có khả năng chống oxy hóa mạnh, nó giữ một vai trò quan trọng trong việc hạn chế sự phát triển của các tế bào ung thư, điều này đã được nghiên cứu thực nghiệm trên ung thư phổi và ung thư vùng miệng Ngoài ra, β-carotene còn có tác dụng đối với sự miễn dịch, bệnh đục thủy tinh thể và có thể làm chậm quá trình hình thành các mảng bám trên thành động mạch giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch

β-Lutein và zeaxanthin là các carotenoid có nhiều trong quả có múi và các loại rau quả khác, chúng là các carotenoid có tác dụng ngăn ngừa bệnh thoái hóa điểm vàng, các sắc tố vàng do chúng tạo ra, có khả năng giúp cơ thể lọc bỏ các tia sáng xanh có hại cho mắt và bảo vệ mắt chống lại hiện tượng thoái hóa điểm vàng do tuổi già Hơn thế nữa, lutein và zeaxanthin còn có tác dụng tốt trong việc hạn chế nguy cơ mắc bệnh ung thư phổi [27]

Trong thành phần tro của múi bưởi chứa các oxyt của các nguyên tố như kali, natri, canxi, magie, sắt, mangan, nhôm, phospho… trong đó, oxyt của kali chiếm khoảng 50%, còn lại là oxyt của các nguyên tố khác

Các hợp chất màu

Trong thành phần của quả bưởi có chứa nhiều hợp chất hữu cơ có hoạt tính sinh học Chúng bao gồm các hoạt chất màu như carotenoid, anthocyanin, chlorofin

và cả những hợp chất không mang màu như lomonoid và các flavonoid khác Trong các nhóm hợp chất trên, hiện nay đang được chú ý nhiều nhất trong thành phần hóa học của quả bưởi gồm acid ascorbic, carotenoid, flavonoid và limonoid Trong đó, flavonoid và limonoid là hai hợp chất mà hiện nay các nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu để làm sáng tỏ các hoạt tính sinh học của chúng như: kháng ung thư, kháng viêm, chống lão hóa… và nghiên cứu để làm sao duy trì được hàm lượng các hợp chất này một cách tự nhiên trong sản phẩm chế biến mà ít ảnh hưởng đến cảm quan của sản phẩm Ngoài ra, flavonoid và limonoid còn là nguyên nhân chính gây

ra vị đắng trong các sản phẩm chế biến từ quả có múi cũng như quả bưởi

2.2 Cơ sở khoa học và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu

2.2.1 Cơ sở khoa học quá trình lên men rượu

Lý thuyết về quá trình lên men rượu đã được nhiều nhà sinh học nghiên cứu

từ lâu Năm 1769, Lavoisier phân tích sản phẩm lên men rượu và nhận thấy, khi lên men đường không chỉ biến thành rượu mà còn tạo ra acid acetic Năm 1810, Gayussac nghiên cứu và thấy rằng, cứ 45 phần khối lượng đường glucose thì khi lên men sẽ tạo ra 23 phần alcol etylic và 22 phần khí CO2 [7] Trên cơ sở đó, ông đưa ra phương trình tổng quát về lên men rượu như sau:

C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2 + 27Kcal

Năm 1857, Louis Pasteur tiếp tục nghiên cứu và thấy rằng, cứ 100 phần đường saccharose khi lên men sẽ tạo ra 51,1 phần alcol etylic; 48,4 phần CO2; 32 phần glycerin; 0,7 phần acid succinic và 2 phần các sản phẩm khác Pasteur cho rằng, sự lên men chỉ xảy ra khi có mặt của vi sinh vật Nếu ngăn ngừa không cho vi sinh vật tiếp xúc với dịch đường thì hiện tượng lên men sẽ không xảy ra Ông kết luận “sự lên men rượu là một quá trình sinh học có liên hệ mật thiết tới hoạt động của tế bào nấm men”

Vào khoảng năm 1871 – 1872, Manaxeni đem nghiền tế bào nấm men với cát thạch anh rồi mới cho vào dung dịch đường thì hiện tượng lên men vẫn xảy ra Đến năm 1897, Bucher đem nghiền nát tế bào nấm men rồi chiết dịch trong không

chứa xác nấm men, tiếp đó dùng dịch này cho vào dịch đường, ông thấy dịch chiết này vẫn có khả năng biến đường thành rượu và khí CO2 Từ đó, người ta gọi các chất chứa trong dịch các tế bào men là zymaza Đây chính là tập hợp của nhiều enzyme cùng tham gia chuyển hóa đường thành rượu và CO2 [7]

Lên men rượu là một quá trình sinh học phức tạp, xảy ra dưới tác dụng của nhiều enzyme Trong đó, đường và các chất dinh dưỡng được hấp thụ qua bề mặt tế bào rồi thẩm thấu vào bên trong Ở đó, enzyme sẽ tác dụng qua nhiều giai đoạn trung gian để cuối cùng tạo ra sản phẩm chính là rượu và khí CO2

Giai đoạn lên men chính: ở giai đoạn này biến đổi quan trọng nhất là đường được chuyển hóa thành rượu tạo cho vang một độ rượu thích hợp Song song đó, trong quá trình trao đổi chất nấm men sẽ hình thành một số sản phẩm trung gian và sản phẩm phụ như aldehyde, rượu cao phân tử, acid hữu cơ và một số ester,…

Giai đoạn lên men phụ: ở giai đoạn này, lượng đường sót còn lại sau quá trình lên men chính sẽ tiếp tục được chuyển hóa thành rượu Tuy nhiên, các biến đổi quan trọng trong giai đoạn này là việc khử aldehyde làm giảm nồng độ của chúng,

sự hình thành thêm một số ester, sự kết tủa của một số protein và tanin… sẽ góp phần làm tăng giá trị cảm quan cho rượu vang thành phẩm

Trong quá trình lên men rượu, ngoài sản phẩm chính là C2H5OH và CO2 còn tạo ra nhiều chất khác Bằng phương pháp phân tích sắc ký người ta đã xác định được trên 500 chất khác nhau Nhưng về cơ bản có thể chia các sản phẩm phụ này

ra thành 4 nhóm chính: acid, ester, aldehyde và alcol (bao gồm cả rượu bậc thấp lẫn rượu bậc cao)

2.2.2 Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu

Nguồn đường rất cần thiết cho vi sinh vật để tạo năng lượng và cung cấp khung carbon để sinh tổng hợp các thành phần cần thiết cho tế bào

Môi trường thuận lợi cho lên men rượu thường chứa khoảng 10 – 18% đường Tuy nhiên, một số loài nấm men có khả năng lên men rượu trong môi

trường chứa 25 – 30% đường Nếu nồng độ đường càng cao, lượng cồn etylic trong sản phẩm sau lên men càng lớn, nhưng nếu nồng độ đường quá cao sẽ gây ra áp suất thẩm thấu lớn, phá hủy trạng thái sinh lý bình thường của nấm men, hậu quả là nấm men bị ức chế, cồn etylic sản xuất ra được ít, rượu nhạt Nồng độ đường quá ít, độ rượu tạo ra thấp rượu vang dễ bị hỏng do nhiễm vi sinh vật Trong sản xuất rượu vang, nồng độ đường dao động từ 18 – 25%

Nguồn Nitơ: cũng là chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng của nấm

men Loài Saccharomyces cerevisiae có thể sử dụng nitơ dưới dạng một số chất hữu

cơ (muối NH4H2PO4, (NH4)2SO4 hay NH4Cl,…) Nấm men không sử dụng nguồn nitơ dưới dạng muối nitrate hoặc nitrite [16]

Các nguyên tố khoáng: Các nguyên tố khoáng như Mn, Zn, Mo, Cu, Co, Ni,

Cl, Na, Si, P, Mg,… rất cần thiết cho quá trình trao đổi chất của vi sinh vật mặc dù với lượng nhỏ Các nguyên tố khoáng vi lượng tham gia vào cấu trúc enzyme hoặc

là các yếu tố sinh trưởng [7, 14]

Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình lên men của nấm men Dưới 16oC quá trình lên men diễn ra rất chậm, trên 35oC hoạt tính của nấm men bắt đầu bị ức chế và trên 40oC nấm men có thể bị chết Lên men tốt nhất ở khoảng nhiệt độ 20 –

30oC Thông thường loài Saccharomyces cerevisiae có nhiệt độ sinh trưởng tối ưu

trong khoảng 20 – 32oC Khi lên men ở nhiệt độ thấp (15 – 18oC), thời gian lên men chính sẽ kéo dài, có khi tới 10 – 20 ngày Ở nhiệt độ cao, hoạt tính của nấm men sẽ giảm nhanh chủ yếu là dễ bị nhiễm vi khuẩn lactic và nấm men dại, đặc biệt ở nhiệt

độ 35 – 38oC Mặt khác, khi lên men ở nhiệt độ cao sẽ có khuynh hướng tạo ra nhiều sản phẩm phụ như ester, aldehyde và tổn thất rượu theo CO2 sẽ tăng [7, 16]

Nồng độ ion H+ trong môi trường ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của nấm men, chúng có khả năng làm thay đổi điện tích các chất của vỏ tế bào Mỗi vi sinh vật có thể hoạt động tốt ở một khoảng pH nhất định

Trong lên men rượu vang, pH tối ưu sẽ là 4 – 5 Nếu tăng pH cho môi trường lên men sẽ dễ bị nhiễm khuẩn; glycerin sẽ tạo thành nhiều hơn và do đó giảm hiệu suất lên men Ở pH nhỏ hơn 4, nấm men phát triển tuy chậm so với pH 4 – 5 nhưng tạp khuẩn hầu như không phát triển Trong điều kiện sản xuất pH thường được điều chỉnh về 3,8 – 4,0 để hạn chế sự phát triển của vi khuẩn nhất là vi khuẩn lactic và nấm men dại, đến lúc nấm men đủ mạnh để lấn áp tạp khuẩn thường làm tăng pH đến khoảng tối thích [7]

Nấm men là nhân tố gây lên men, chuyển hóa đường thành rượu và CO2 Mỗi loại nấm men khác nhau sẽ có khả năng lên men khác nhau Với cùng loại nấm men nhưng cho lên men ở các điều kiện khác nhau thì tốc độ lên men và chất lượng rượu vang thu được cũng sẽ khác nhau

Do vậy cần lựa chọn chủng nấm men đạt yêu cầu đồng thời phải biết đầy đủ các giá trị pH tối ưu, nhiệt độ tối ưu của chúng Việc bổ sung lượng nấm men và môi trường cần phải tính toán sao cho phù hợp [7, 14]

Rượu etylic là sản phẩm chính tạo ra trong quá trình lên men rượu nhưng lại

ức chế hoạt động của nấm men Độ rượu 1,5%V đã bắt đầu ức chế sự phát triển và sinh sản của nấm men Khi tăng đến 5%V thì sự sinh sản của nấm men bắt đầu ngưng trệ, từ 7 – 8%V giai đoạn lên men mạnh giảm dần và bắt đầu chuyển sang lên men yếu [1, 16]

a Nồng độ SO2

So với loài vi sinh vật khác nấm men có khả năng chịu được nồng độ SO2 cao vì vậy người ta thường sử dụng SO2 trong sản xuất rượu vang để ức chế và tiêu diệt một số vi khuẩn bất lợi (vi khuẩn lactic, vi khuẩn acetic) Tuy nhiên, nồng độ SO2 quá cao có thể gây ức chế quá trình lên men [16]

b Nồng độ O2

Nấm men là loại vi sinh vật yếm khí tùy tiện, trong điều kiện yếm khí nấm men sẽ chuyển hóa đường thành rượu và CO2, khi đó hiệu suất sinh tổng hợp năng lượng của nấm men thấp (2mol ATP từ một mol glucose) nên để duy trì sự sống nấm men phải sử dụng một lượng lớn glucose nhờ quá trình lên men [1, 16]

Trong điều kiện đầy đủ O2, nấm men hô hấp và sinh sản mạnh hơn, sự lên men rượu giảm Sự ức chế lên men rượu khi có mặt O2 gọi là hiệu ứng Pasteur Trong quá trình này, ATP được tổng hợp mạnh mẽ nhờ sự phosphoril hóa oxy hóa, năng lượng tích lũy của tế bào nấm men tăng lên, nấm men chỉ cần một lượng glucose nhất định để duy trì sự sống và sự phát triển của chúng Như vậy, sự có mặt của O2 trong dịch lên men không những hạn chế sự tạo thành rượu etylic mà còn làm giảm sự tiêu thụ đường [7, 16]

c Nồng độ CO2

CO2 được tạo thành trong quá trình lên men rượu có một phần nhỏ hòa tan vào môi trường và phần còn lại tách lên bề mặt của môi trường và tích tụ lại thành một lớp ngăn cách giữa không khí bên ngoài thiết bị và dịch lên men Hàm lượng

CO2 tạo ra trong quá trình lên men thường hạn chế mạnh sự sinh sản của nấm men vang Theo nghiên cứu của Miuler-Thurrau, khi:

- Hàm lượng CO2 trong rượu vang đạt đến 0,25% trọng lượng thì việc sinh sản của nấm men đình trệ

- Hàm lượng CO2 đạt đến 1,5% trọng lượng thì nấm men không còn sinh sản được nữa

- Với hàm lượng CO2 như trên, ở nhiệt độ 15oC sẽ có áp suất là 7,7atm, nấm men vẫn sống và lên men kị khí [1]

2.3 Tổng quan về rượu vang quả

2.3.1 Khái niệm và đặc điểm chung của rượu vang quả

Rượu vang quả là một loại rượu chế từ nước quả, có hương vị đặc trưng, độ rượu nhẹ do lên men tự nhiên (không qua chưng cất) [14] Theo luật pháp của đa số các nước sản xuất rượu vang, chỉ được cho thêm đường và một số chất kích thích đã

được xác định vào nước quả trước khi lên men Sau khi lên men xong, gạn lọc và ổn định rượu, không được phép cho thêm bất cứ chất gì: đường, cồn, acid, chất màu, chất tạo hương – để đảm bảo tính chất tự nhiên của sản phẩm

Vì trên thế giới phần lớn rượu vang được sản xuất từ quả nho, nên danh từ

“vang nho” đồng nghĩa với “vang” Về mặt công nghệ, sản phẩm vang nho được chia ra hai nhóm lớn: nhóm vang có gas (CO2) và nhóm vang không có gas (CO2) [1]

Ở các nước nhiệt đới ẩm trồng nho khó, nhưng có thể chế rượu vang từ nhiều loại quả khác như vang dứa, vang dâu…

Rượu vang là loại rượu có độ cồn không quá cao, là sản phẩm lên men tự nhiên, nguồn gốc từ quả, có giá trị dinh dưỡng cao, không có hóa chất độc hại Rượu vang cũng có nhiều loại: vang khô, không còn đường, thường uống giữa bữa

ăn, vang ngọt, còn đường

2.3.2 Thành phần và giá trị rượu vang quả

Muốn đánh giá khách quan một sản phẩm, nhất là thực phẩm, tốt nhất là dựa vào phân tích chính xác, dùng phương pháp lý hóa Muốn so sánh độ cồn của 2 loại rượu A và B chỉ cần xác định chính xác hàm lượng cồn etylic trong mỗi loại Tuy nhiên, thành phần của rượu vang rất phức tạp, cho đến nay ngay cả các nước phát triển và với rượu vang nho người ta vẫn chưa biết hết các hợp chất trong rượu vang Hơn nữa, có những chất có tỷ lệ rất thấp, thí dụ chất tạo hương, acid bay hơi, đã làm cho rượu tốt hơn hay xấu đi đáng kể; với nhiều chất, độ nhạy giác quan con người lại cao hơn các dụng cụ hiện đại; do đó phải dựa vào đánh giá cảm quan của các chuyên gia để xác định chất lượng của rượu vang Thành phần cấu tạo chính của rượu vang gồm có cồn, đường, chất hòa tan, acid tổng số và bay hơi, vitamine [14]

Thành phần đầu tiên của rượu vang là cồn etylic Độ cồn tự nhiên, chỉ do lên men mà có từ 7 - 16 độ, nghĩa là trong 1 lít rượu vang có từ 70 - 160ml cồn etylic Cồn etylic mùi thơm, vị hơi ngọt giống đường, do đó những rượu không có đường như rượu trắng uống vẫn có vị ngọt

Độ cồn phổ biến của rượu vang là 10 – 12 độ Dưới 10 độ, rượu hơi nhạt, 13 – 14 độ thì độ cồn hơi cao, dễ làm say và không uống được nhiều Nếu độ cồn quá thấp có thể cho thêm cồn etylic tinh khiết [14].

Đường trong rượu vang chủ yếu là fructose, glucose, một ít galactose Nếu cho thêm đường saccharose trước khi lên men thì toàn bộ bị thủy phân thành đường khử, vì vậy nếu phát hiện có đường saccharose trong rượu vang thành phẩm, tức là đường pha thêm

Tùy theo lượng đường còn lại trong rượu vang, sau khi đã lên men xong, người ta phân biệt rượu vang khô (dưới 10g/l đường), nửa khô (20 – 30g/l), nửa ngọt (45 – 65g/l) và ngọt (80 – 110g/l) Lượng đường khử càng cao, độ cồn càng phải cao để cho cân đối Độ cồn của rượu khô chỉ 9 – 11 độ; rượu ngọt thì độ rượu đạt 12 – 13 độ và hơn nữa [1, 14]

Rượu vang còn nhiều đường khử, đặc biệt khi độ cồn thấp rất dễ bị nhiều loại khuẩn yếm khí cũng như háo khí phá hủy đường, chuyển thành acid lactic, dấm, rượu mất mùi vị

Đối với người phương Tây, acid là một thành phần quan trọng của rượu vang, ngang với cồn Rượu vang là đồ uống có độ chua cao (acid tổng số tới 4 – 5g/l, pH 2,9 – 3,9) nhưng dễ uống vì vị chua của acid cân đối với vị ngọt của cồn, của glycerin, vị chát của polyphenol, vị mặn của các chất muối

Acid hữu cơ trong rượu vang còn có tác dụng ngăn cản các khuẩn làm hỏng rượu Định lượng acid hữu cơ khó hơn các acid vô cơ nhiều, acid hữu cơ trong rượu vang cũng rất đa dạng Trong rượu vang nho có các loại acid hữu cơ chính là tatric (1,5 – 4g/l), malic (0 – 4g/l), citric (0 – 0,5g/l), oxalic (0 – 0,06g/l)…

Những acid kể trên là những acid có tác dụng tích cực – ngoài ra còn có những acid có tác dụng tiêu cực: acid bay hơi chủ yếu là acid acetic và các acid béo cùng một dây chuyền: formic, propionic, butyric… Những acid này nếu có nhiều sẽ gây ra các bệnh rượu: mùi vị thay đổi đến mức rượu không uống được nữa Khi lên

men thường có một lượng nhỏ acid acetic, nhỏ hơn 0,4g/l acid acetic là acid bay hơi chủ yếu chiếm tới 90% tổng số [1, 14, 16]

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

Ca, Mg, Si, Fe, Mn, Fl2, Cl2, Br2, I2, Al…, mặc dù hàm lượng thấp Trong 1 lít rượu vang chỉ có 1,5 – 3,0g tro nhưng chất muối trong tro giữ một vai trò quan trọng:

- Làm tăng hương vị của rượu

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

- Những chất vi lượng như sắt hàm lượng bình thường chỉ khoảng 2 – 3mg/l

và đồng Cu là 0,2 – 0,3mg/l, nếu chỉ tăng vài mg trong 1 lít rượu cũng gây kết tủa làm cho rượu đục, mất hương vị [14]

2.3.2.6 Vitamin

Nước quả rất giàu vitamin Khi lên men rượu vang, có loại vitamin giảm có loại tăng lên, là do nấm men tiêu thụ vitamin trong nước quả làm hàm lượng vitamin đó giảm đi, còn vitamin tăng lên là do nấm men tổng hợp được một số loại

vitamin Điều kiện cất giữ ảnh hưởng nhiều đến hàm lượng vitamin trong rượu vang [14, 16]

1.3.2.7 Polyphenol

Hợp chất phức tạp chỉ có trong vỏ quả Do đó, khi chế bằng nước quả không

có xác, rất ít polyphenol (vang trắng); ngược lại khi cho lên men cả nước và xác quả thì trong rượu nhiều polyphenol (vang đỏ), làm cho rượu có màu có vị chát, cũng tạo những điều kiện không thuận lợi cho khuẩn hại

2.4 Cố định tế bào lên chất mang

Dựa trên những nghiên cứu khoa học đầu thế kỷ XX về khả năng hấp phụ của các tế bào vi sinh vật khác nhau lên các cơ chất không tan và sau đó dựa trên các nghiên cứu về việc gắn các enzyme lên các chất mang không tan để chuyển quá trình xúc tác sinh học từ hệ đồng thể sang hệ dị thể; từ thập kỷ 70, ngành công nghệ sinh học trên thế giới đã bắt đầu phát triển một phương pháp mới đó là phương pháp

cố định tế bào

2.4.1 Khái niệm chung về cố định tế bào

Tế bào cố định là tế bào được định vị tại một vị trí không gian xác định, mà

ở đó tế bào vẫn duy trì các hoạt động trao đổi chất và các hoạt động xúc tác của mình Rộng hơn nữa, khái niệm “cố định” này không chỉ áp dụng cho tế bào mà còn

có thể áp dụng cho enzyme đơn lẻ, hệ đa enzyme cũng như các tổ chức tế bào Hiện nay, các quá trình biến đổi mà có sử dụng các chất xúc tác có bản chất sinh học ngày càng thu hút được sự chú ý của các nhà nghiên cứu cũng như các nhà sản xuất

do tính đa ưu điểm của công nghệ này như lợi ích về kinh tế, bảo vệ môi trường và

có thể áp dụng trong nhiều lĩnh vực Trong khi đó, việc sử dụng các chất xúc tác sinh học ở trạng thái cố định giúp làm tăng hiệu quả của các quá trình sinh học nói trên bởi vì dạng xúc tác này khi tham gia phản ứng sẽ ở điều kiện ổn định hơn so với xúc tác ở trạng thái tự do Đặc biệt hơn cả dạng xúc tác tế bào cố định có thể xúc tác các phản ứng phức tạp và có nhiều ưu điểm mà các dạng xúc tác khác không

có [6]

2.4.2 Chất mang

Trong kỹ thuật cố định tế bào, một thành tố quan trọng quyết định đến phương pháp, tính hiệu quả của quy trình cố định là vật liệu cố định hay còn gọi là chất mang Ban đầu người ta thường sử dụng các chất mang trao đổi ion như CM-, DEAE- của cellulose sephadex,… Đến những năm 70 – 80 là phong trào nghiên cứu sử dụng các chất mang polyme tổng hợp như polyacryamid, polystyren, polyetylen… Các chất mang polymer tổng hợp có ưu điểm là bền, độ trương, khả năng cố định tế bào tốt, nhưng có nhược điểm là giá thành cao, không tương hợp sinh học và có nguy cơ hủy hoại môi trường do không phân hủy sinh học nên ngày nay ít được sử dụng Trong những năm gần đây, một số polymer sinh học đang được chú ý để nghiên cứu chế tạo chất mang cố định tế bào như tinh bột, chittin, chitosan, alginate, cellulose,… Ưu điểm của các polymer sinh học là sản phẩm của

tự nhiên, rất phong phú và rẻ tiền, có khả năng phân hủy sinh học, nhưng có nhược điểm là tính chất cơ lý kém bền, độ trương thấp và không đồng nhất [22]

2.4.3 Các phương pháp cố định

- Gắn tế bào vi sinh vật bằng các liên kết hóa học: tế bào vi sinh vật được gắn kết với chất mang không hòa tan Các chất mang không hòa tan phải đảm bảo các tính chất sau: có độ hòa tan thấp và bền vững với các tác dụng cơ học và hóa học; không gây tác dụng kiềm hãm đến các tế bào; không hấp phụ phi chọn lọc đối với các protein khác; chất mang tốt hơn cả là có bản chất hóa nước, vì chất mang kỵ nước có thể gây ức chế đến các tế bào vi sinh vật đã được liên kết [6] Các chất mang loại này thường là polypeptide, polysaccharide, dẫn xuất cellulose, dextran…

Tế bào vi sinh vật gắn với chất mang bởi các liên kết hóa học như: liên kết ion, cộng hóa trị…

- Phương pháp hấp phụ trên chất mang: tế bào vi sinh vật có thể hấp phụ trên các chất mang như than hoạt tính, cellulose, agarose,… Có ba trường hợp xảy ra: trường hợp chất mang không có lỗ xốp, tế bào vi sinh vật sẽ được đính vào chất mang theo từng lớp trên bề mặt; trường hợp chất mang có lỗ xốp, tế bào vi sinh vật

sẽ xâm nhập vào các lỗ xốp này; nếu chất mang có tích điện sẽ tạo thành các liên kết ion giữa chất mang và tế bào [6, 22]

- Nhốt trong khuôn gel: để gói tế bào vi sinh vật trong khuôn gel người ta tiến hành trùng hợp hóa các gel khi có mặt đồng thời tế bào vi sinh vật Sau khi hoàn thành, tế bào vi sinh vật được giữ chắc trong gel [22]

2.5 Một số nghiên cứu trong và ngoài nước

2.5.1 Nghiên cứu trong nước

Trong đề tài luận văn “Nghiên cứu sản xuất sản phẩm rượu vang dừa”, tác giả Nguyễn Văn Sĩ (năm 2006) đã xác định nguyên liệu thích hợp để sản xuất rượu vang dừa là nước dừa non 7 – 8 tháng tuổi Thông số tối ưu của quá trình lên men

để sản xuất rượu vang dừa: nồng độ chất khô 19oBx; nhiệt độ lên men 29oC; pH = 4,0; thời gian lên men chính là 8 ngày, lên men phụ 15 ngày [21]

Quá trình lên men rượu vang từ dịch dâu tằm, điều kiện lên men tối ưu như sau: pH = 3,75; nồng độ chất khô 21oBx và tỷ lệ giống 6,78% theo kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Văn Nhất Hoài (năm 2004) trong luận văn “Nghiên cứu rượu vang từ dâu tằm” Đề tài cũng xác định được nguồn nguyên liệu cho kết quả lên men tốt đó là quả dâu tằm tươi, thời gian lên men chính 7 ngày và độ cồn đạt được

Đối với nguyên liệu trái me, điều kiện tối ưu của quá trình lên men rượu vang là: hàm lượng chất chiết nấm men 0,054 – 0,058%, hàm lượng chất khô hòa tan 24oBx – 26oBx, đường tổng 23 – 24,8g/100ml, acid toàn phần 7,48 – 8,04g/l, pH

= 3,51 – 3,57, thời gian lên men chính 12 ngày theo đề tài “Nghiên cứu sản xuất

rượu vang từ me” của tác giả Lê Thị Mỹ Hạnh (năm 2003) Với các điều kiện lên men như trên độ cồn đạt được 11,1 – 11,7%V và hiệu suất lên men 91,8 – 92,9% [19]

Trong luận văn “Nghiên cứu sản xuất rượu vang từ mít” của tác giả Đỗ Vĩnh Long (năm 2004) đã xác định được điều kiện lên men tối ưu như sau: thời gian lên men chính 120 giờ; nồng độ chất khô 18oBx; pH = 4,5; tỷ lệ giống nấm men 10% Nguồn nguyên liệu được sấy 90oC trong 8 giờ, dịch mít được trích ly với tỷ lệ 1:10 [17]

“Nghiên cứu hoàn thiện quá trình lên men trong sản xuất rượu vang táo” là mục tiêu đề tài của tác giả Đỗ Quang Hải (năm 2002) Đề tài đã nghiên cứu xử lý dịch táo trước khi lên men bằng enzyme pectinase, nghiên cứu bổ sung thêm nguồn đạm như peptone, chất chiết nấm men, (NH4)2SO4, (NH4)2HPO4 với hàm lượng 50mg N/l để rút ngắn thời gian lên men chính [16].

Tác giả Trần Trọng Vũ (năm 2005) đã nghiên cứu các vấn đề sau: xác định được thành phần hóa học trong quả bưởi và tỷ lệ các phần của quả bưởi; biến đổi hóa học của múi bưởi theo thời gian bảo quản; xây dựng quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi trong đề tài “Tìm hiểu về bưởi và nghiên cứu công nghệ sản xuất nước bưởi” [23].

2.5.2 Nghiên cứu ngoài nước

Trong đề tài “Ảnh hưởng của thành phần dịch nhãn đến tốc độ tăng trưởng, khả năng tạo sinh khối và lên men của các chủng nấm men”, tác giả Chomsri N., Joakondee W và cộng sự (năm 2004) đã khảo sát tốc độ tăng trưởng và khả năng tạo sinh khối tối đa trong suốt quá trình lên men dịch nhãn của hai chủng nấm men

năng tạo sinh khối của chủng S bayanus EC 1118 trong giai đoạn đầu của quá trình lên men nhanh hơn chủng S cerevisiae HK-4 Dịch nhãn được chuẩn bị từ nguồn

nguyên liệu nhãn và phương pháp khác nhau có mức ảnh hưởng lớn đối với tốc độ tăng trưởng cũng như khả năng tạo sinh khối của hai chủng nấm men Quá trình lên

men dịch nhãn sử dụng chủng S bayanus EC 1118 rút ngắn được thời gian và đạt

nồng độ cồn, nồng độ chất khô hòa tan và độ acid tương ứng là 6,3 - 10,6%, 5,5 - 10,40Bx, và 3,9 - 10,3g.l-1 [24]

quả điều: quá trình lên men rượu và acetic, theo phương pháp lên men chìm có

khuấy trộn, thời gian lên men là 48 giờ, lượng alcohol được sinh ra là 102,9g/l và nồng độ đường 7,12g/l Nồng độ methanol chiếm 1,39mg/100ml, thấp hơn mức tiêu chuẩn trong sản phẩm đồ uống có cồn được quy định tại Brazil Sản lượng và năng suất của rượu điều tương ứng là 57,7% và 0,78g/l.h Các thông số động học của quá trình lên men rượu điều trong nghiên cứu này là YX/S = 0,061, YP/S = 0,3 và µmax = 0,16 h-1 Quá trình lên men từ quả điều được tối ưu hóa đạt được nồng độ ethanol từ 4,8 đến 6,0% và acid acetic từ 1,0 đến 1,3% Năng suất tối đa 0,55g/l.h và sản lượng trên 75% [31]

Trong đề tài “Độ chín của quả xoài Sampee (Mangifera indica L.) và tỷ lệ

thịt xoài : nước trích ly ảnh hưởng đến chất lượng rượu vang”, tác giả Srisamatthakarn P và cộng sự (năm 2004) đã khảo sát để chọn độ chín thích hợp của quả xoài cũng như tỷ lệ trích ly của thịt xoài : nước để thu nhận dịch xoài sử dụng cho quá trình lên men tạo rượu vang có chất lượng tốt Quá trình ủ chín xoài được thực hiện bằng cách cho 3g calcium carbide vào trong một túi giấy chứa 1kg xoài xanh chín và giữ ở nhiệt độ phòng trong thời gian 2, 3 và 4 ngày Tỷ lệ thịt xoài: nước trích ly được khảo sát ở các tỷ lệ là 1:1 và 1:2 để thu nhận dịch xoài Kết quả thí nghiệm cho thấy độ chín và tỷ lệ thịt xoài : nước có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của rượu vang Quá trình lên men đạt nồng độ rượu cao nhất (10%) và hàm lượng đường, độ acid sau lên men thấp nhất tương ứng là 0,6% và 0,05% khi lên men quả xoài được ủ chín từ 2 - 3 ngày và tỷ lệ trích của thịt xoài : nước là 1:2 [32]

trình lên men của Saccharomyces cerevisiae trên các loại đường khác nhau trong môi trường dịch táo, đã khảo sát động học quá trình lên men rượu sử dụng chủng

nấm men Saccharomyces cerevisiae từ dịch táo được bổ sung các loại đường khác

nhau như glucose, fructose và sucrose Dựa vào đường cong sinh trưởng của nấm

men S cerevisiae có thể xác định được tốc độ tăng trưởng, khả năng tạo sinh khối

và hàm lượng ethanol sinh ra ở pha lag tương ứng với từng loại đường Kết quả thí nghiệm cũng được dùng để xác định nồng độ đường ban đầu thích hợp cho quá trình lên men Đồng thời các thông số động học như µm, Xm, Yx/s, m được tính toán dựa vào đường cong sinh trưởng làm cơ sở đánh giá khả năng đường phân của chủng nấm men [33]

Trong “Khảo sát hàm lượng rượu sinh ra của bốn chủng nấm men khi lên men dịch nước cam”, tác giả Okunowo và cộng sự (năm 2007) đã xác định các hợp chất rượu có trong sản phẩm rượu vang được lên men từ nước cam bằng phương pháp sắc ký khí lỏng Quá trình lên men rượu sử dụng bốn chủng nấm men:

Ethanol và methanol là hai hợp chất rượu có hàm lượng cao nhất Hàm lượng

ethanol chiếm cao nhất là 90,38% khi lên men sử dụng chủng S cerevisiae var

đường) Các hợp chất rượu còn lại như isopropanol chiếm tỷ lệ không đáng kể 0,1 -

0,25%, ngoại trừ S cerevisiae (từ mật rỉ đường) chiếm 5,46% Tổng hàm lượng rượu được tạo ra cao nhất là chủng S carlsbergensis (6,50 ± 0,15%) và thấp nhất là chủng S cerevisiae var ellipsoideus (3,23 ± 0,12%) [29]

Theo Sener A., Canbas A., Unal M U (năm 2007) nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đối với sự tăng trưởng của các chủng nấm men rượu, đã khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên men (18 – 25oC) đối với quá trình động học và hàm lượng ethanol được sinh ra trong quá trình lên men sử dụng chủng

dịch lên men trích từ nho Emir trắng được trồng ở vùng Nevsehir-Urgup, Thổ Nhĩ

Kỳ Từ những kết quả thí nghiệm cho thấy các thông số động học và hàm lượng ethanol sinh ra đều phụ thuộc vào nhiệt độ Ngoài ra, mùi vị của rượu vang được lên men bởi hai chủng nấm men Zymaflore VL1 và Uvaferm CM cũng biến đổi ở các

nhiệt độ lên men khác nhau dựa vào kết quả đánh giá cảm quan Rượu vang được đánh giá có chất lượng tốt khi lên men bởi chủng Uvaferm CM ở 18oC [30]

Theo bài báo khoa học “Lên men quả Jamun (Syzgium cumini L.) để sản xuất

rượu vang đỏ”, tác giả Chowdhury P và cộng sự (năm 2007) đã nghiên cứu sản xuất rượu vang đó từ quả jamun nhiệt đới có chứa chất anthocyanin có tính dược liệu với hàm lượng cao Quá trình lên men sử dụng chủng nấm men Saccharomyces

sánh với rượu vang đỏ thương mại Sản phẩm rượu thu nhận có màu đỏ ánh, vị chua (hàm lượng acid 1,11 ± 0,07 g/100ml), nồng độ tannin cao (1,7 ± 0,15 mg/100ml)

và nồng độ alcohol thấp (6%) Kết quả kiểm tra cho thấy rượu jamun được xem như một sản phẩm đồ uống có cồn, qua đánh giá cảm quan thấy có sự khác biệt lớn giữa rượu jamun và rượu nho thương mại về mùi, hương, vị do có hàm lượng tannin cao trong rượu jamun [25]

Nghiên cứu phân lập và định danh các chủng nấm men trên quả “Umbu” để ứng dụng sản xuất rượu vang, tác giả Melo D L., Trindade R C., cùng cộng sự(năm 2007) đã sàng lọc những chủng nấm men từ quả “umbu” và kiểm tra khả năng lên men tạo rượu vang “umbu” ở quy mô phòng thí nghiệm Các quả này được thu nhận tại N Sra da Glória, Sergipe, Brazil Phương pháp phân lập là hòa thịt quả với nước vô trùng sau đó trải lên môi trường thạch đĩa YMA Các chủng nấm men sau khi được phân lập, tiến hành lên men sử dụng dịch quả “umbu” như là nguồn cơ chất Kết quả thí nghiệm cho thấy các chủng nấm men trên quả của cây “umbu”

(Spondias tubersa) rất đa dạng đặc biệt là các loài ascomycetous như Candida

lớn các chủng nấm men phân lập được điều có khả năng lên men rượu ethanol (92,6%) với những đặc tính lý, hóa và cảm quan có thể chấp nhận được khi so sánh

với rượu vang nho Trong đó, chủng C floricola R-107 có khả năng tạo ra hàm

lượng rượu cao hơn so với các chủng khác [28]