Luận văn:Nghiên cứu lên men rượu từ dịch nhựa cây búng báng pot

M Ở ĐẦ U Báng là một loại cây rừng nhiệt ñới rất hữu ích, từ rễ cho ñến lá, tất cả các bộ phận của cây ñều ñược sử dụng vào các mục ñích khác nhau, nhưng phần quý nhất của cây vẫn là dòn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Công trình ñược hoàn thành tại

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS Đặng Minh Nhật Phản biện 1: Phản biện 2:

Luận văn sẽ ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật tại Đại học Đà

Nẵng vào ngày … tháng … .năm ………

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng

- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng

M Ở ĐẦ U

Báng là một loại cây rừng nhiệt ñới rất hữu ích, từ rễ cho ñến lá, tất cả các bộ phận của cây ñều ñược sử dụng vào các mục ñích khác nhau, nhưng phần quý nhất của cây vẫn là dòng nhựa ngọt thơm dìu dịu, rất dễ bị lên men tự nhiên thành rượu

Rượu Búng báng lên men tự nhiên cho chất lượng ñược người dân ưa thích vì hương vị ñộc ñáo và tính không ñộc hại của nó Tuy nhiên vì ñây là quá trình lên men tự nhiên không thể tránh sự nhiễm tạp, chưa kiểm soát ñược quá trình sản xuất, rượu còn bị ñục, chất lượng không ổn ñịnh (có khi ngọt ñắng vừa phải, cũng có khi rất

ñắng chát ), rượu này không thể bảo quản lâu ñược Ngoài ra,

không phải ai cũng có thể làm ñược loại rượu này, hiện nay việc sản xuất rượu này hoàn toàn chỉ mang tính tự phát, chưa ñược nghiên cứu một cách khoa học Xuất phát từ thực tế trên nên tôi chọn ñề tài

“Nghiên cứu lên men rượu từ dịch nhựa cây búng báng” với mong muốn là có thể áp dụng sản xuất ra rượu vang Búng báng ở

quy mô công nghiệp, nhằm mang ñến cho khách hàng sản phẩm rượu truyền thống, rất ñộc ñáo của rừng núi Trường Sơn, ñồng thời khơi mào triển vọng tạo thêm công ăn việc làm cho những người trồng, khai thác các sản phẩm từ cây báng sau này

- Xác ñịnh thành phần hóa học của dịch nhựa cây búng báng và vang thành phẩm

- Xác ñịnh các thông số công nghệ ñể lên men vang Búng báng

- Đề xuất quy trình công nghệ ñể sản xuất vang Búng báng

- Dịch nhựa cây búng báng,

- Vỏ cây apăng, vỏ cây chuồn,

- Chủng nấm men phân lập ñược từ rượu Búng báng tự nhiên và

chủng nấm men của rượu vang Biên Hòa

- Lên men rượu vang Búng báng từ dịch nhựa cây búng báng và

vỏ cây apăng, vỏ cây chuồn ở vùng cao A Lưới - Tỉnh Thừa Thiên Huế

- Sử dụng 4 chủng nấm men, trong ñó có hai chủng D1H và KT phân lập ñược từ rượu Búng báng ở Quảng Nam; hai chủng nấm men SLS và LV7 dùng ñể sản xuất rượu vang nho Biên Hòa

- Quá trình lên men ñược thực hiện tại phòng thí nghiệm Trung tâm Kiểm nghiệm Thuốc, Mỹ phẩm, Thực phẩm - Số 17 - Trương

6.1 Ý nghĩa khoa học của ñề tài

- Xác ñịnh một số thành phần hóa học của dịch cây búng báng

- Xác ñịnh khả năng lên men rượu của một số chủng vi sinh vật

Hình 1.1 Cây búng báng

- Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất rượu để cho chất lượng tốt nhất

6.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Lập được quy trình sản xuất rượu vang Búng báng

- Xác định được những thành phần hĩa học quan trọng của dịch nhựa cây búng báng để cĩ thể áp dụng sản xuất thêm mặt hàng khác

- Giúp giải quyết vấn đề mơi trường, kích thích quá trình trồng cây búng báng để tăng thu nhập, bảo vệ rừng, chống xĩi mịn

- Mở đầu

- Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu

- Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

- Chương 3: Kết quả và thảo luận

- Kết luận và kiến nghị

CH ƯƠ NG 1

T Ổ NG QUAN CÁC V Ấ N ĐỀ NGHIÊN C Ứ U

1.1.1. Tổng quan về cây búng báng (Arenga pinnata)

1.1.1.1 Xếp loại của cây

1.1.1.2 Tên địa phương của cây

Búng báng, báng, đốc, cọ đường, búng

báng

1.1.1.3 Đặc điểm sinh học

Arenga pinnata là loại cây đơn lâu năm

thuộc họ cau, khơng nhánh, cao 15 - 20m Lá

kép lông chim như lá dừa Cụm hoa hình bông mo to, dài 0,9-1,2m, chia nhiều nhánh cong xuống

Nhựa cây thường ñược khai thác từ cuống hoa ñực Một chùm hoa có thể cho 5 lít nhựa/ngày, ñược khai thác trong 1-2 tháng

1.1.1.4 Nguồn gốc và phân bố

1.1.1.5 Công dụng

Sản phẩm quan trọng nhất là dòng nhựa ngọt, ñược sử dụng làm thức uống tươi, sản xuất ñường, rượu, dấm, thức ăn gia súc

1.1.2. Giới thiệu về cây apăng (Dipterocarpus retusus)

1.1.3. Giới thiệu về cây chuồn (Mesua ferrea L)

1.2.1 Lịch sử phát triển ngành sản xuất rượu

1.2.2 Nguyên liệu dùng ñể sản xuất vang

1.2.3 Phân loại rượu vang

1.3.1 Khái quát quá trình lên men rượu

1.3.2 Cơ sở sinh hóa của quá trình lên men rượu

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình lên men

1.3.3.1 Các yếu tố liên quan ñến thành phần hóa học của môi

trường lên men

a Cacbon và những nguồn cung cấp năng lượng

b Cồn

c Nitơ ñồng hóa

d Các thành phần dinh dưỡng khác

e Giá trị pH của môi trường lên men

1.3.3.2 Các yếu tố liên quan ñến ñiều kiện lên men

Khai thác từ cây báng ở vùng cao A Lưới – Thừa Thiên Huế

2.1.2 Vỏ cây

Sử dụng hai loại vỏ cây: apăng và chuồn ở vùng A Lưới

Vỏ cây ñược phơi khô, bẻ nhỏ, ngâm ñể trích ly trong cồn tinh luyện ñã pha loãng với nước mềm thành nồng ñộ khoảng 30% v/v, thời gian ngâm 1 tuần, tỉ lệ ngâm là 100 g vỏ/400 ml cồn 30 ñộ

2.1.4 Chủng vi sinh vật

Sử dụng bốn chủng nấm men: SLS, LV7, D1H, KT Trong ñó

hai chủng SLS và LV7 của rượu vang Biên Hòa; hai chủng D1H và

KT phân lập ñược từ rượu Đoác ở A Lưới

2.2.1 Thiết bị

2.2.2 Hóa chất

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1.1 Phương pháp lấy mẫu dịch nhựa cây búng báng

2.3.1.2 Phương pháp lấy mẫu lên men ñi phân tích

2.3.2.11 Xác ñịnh hàm lượng tinh bột trong dịch báng

2.3.2.12 Xác ñịnh hàm lượng các vitamin C trong dịch báng 2.3.2.13 Xác ñịnh hàm lượng các vitamin B1 trong dịch báng 2.3.2.14 Xác ñịnh hàm lượng Ca, Fe trong dịch báng

2.3.3 Phương pháp vi sinh

2.3.3.1 Phương pháp nuôi cấy, nhân giống nấm men, xác ñịnh

chủng nấm men thích hợp ñể sản xuất vang

2.3.3.2 Chọn chủng nấm men ñể sản xuất rượu

Tiến hành thử nghiệm lên men rượu vang với các chủng nấm men khác nhau trong bình elgon ñể xác ñịnh tốc ñộ lên men ban ñầu của các chủng nấm men, sau ñó chọn ra hai giống nấm men ñưa ñi

lên men trong các bình lên men, thu ñược hai loại rượu thành phẩm Cuối cùng chọn chủng nấm men thích hợp nhất cho lên men rượu vang Búng báng dựa vào chất lượng cảm quan của rượu thành phẩm

và khả năng lên men của chủng nấm men

Lên men rượu vang Búng báng trên môi trường lỏng là dịch nhựa cây búng báng theo phương pháp lên men yếm khí

Tiến hành tổ chức ñánh giá cảm quan rượu sau mỗi phép thí nghiệm bằng các phép thử cảm quan sau ñây:

- Phép thử so sánh cặp ñôi ñể lựa chọn chủng nấm men

- Phép thử cho ñiểm thị hiếu ñể xác ñịnh loại vỏ cây

- Phép thử so hàng ñể xác ñịnh nồng ñộ chất khô lên men, tỉ lệ dịch chiết vỏ cây khi lên men và hàm lượng ñường sót phù hợp trong vang thành phẩm,

- Phép thử cho ñiểm chất lượng tổng hợp của sản phẩm ñể kiểm tra, ñánh giá chung về chất lượng của rượu vang thành phẩm

Xử lý số liệu cảm quan bằng các phương pháp:

- Xác ñịnh chuẩn thống kê χ2 ñể xác ñịnh giữa hai mẫu có sự khác nhau về một chỉ tiêu ở một mức ý nghĩa α nào ñó

- Sử dụng phần mềm STATGRAPHICS phân tích phương sai Anova 1 yếu tố ñể ñánh giá mức ñộ khác nhau có nghĩa hay không có nghĩa giữa các mẫu

2.3.7 Phương pháp bố trí thí nghiệm

2.3.7.1 Thí nghiệm 1

Khảo sát thành phần hóa học của dịch nhựa cây búng báng

ñưa vào sản xuất vang trong các thí nghiệm 2.2 gồm hai hỗn hợp

giống nấm men SLS+LV7 và D1H + KT

- Thí nghiệm 2.2:

• So sánh tốc ñộ lên men bởi hai hỗn hợp giống nấm men SLS+LV7 và D1H + KT trong hai trường hợp Bx môi trường lên men là 20% và 30%

• Tổ chức cảm quan với phép thử so sánh cặp ñôi hai loại vang

từ hai hỗn hợp giống nấm men SLS+LV7 và D1H + KT ñể chọn ra loại nấm men ưa thích trong sản xuất vang Búng báng

2.3.7.3 Thí nghiệm 3

Xác ñịnh nồng ñộ chất khô ban ñầu của môi trường lên men vang Búng báng bằng cách thí nghiệm lên men, sau ñó tổ chức cảm quan Bốn thí nghiệm có công thức như sau:

- (ĐC): Mẫu ñối chứng (Bx tự nhiên 12,6%)

- (15%): Bổ sung saccharose ñể Bx môi trường lên men là 15%

- (20%): Bổ sung saccharose ñể Bx môi trường lên men là 20%

- (25%): Bổ sung saccharose ñể Bx môi trường lên men là 25%

2.3.7.4 Thí nghiệm 4

Khảo sát chọn loại vỏ cây ñể chiết lấy dịch ñưa vào sản xuất vang Búng báng bằng cách thí nghiệm, sau ñó tổ chức cảm quan 2 mẫu:

• (Apăng): Bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng 30 ml/l

• (Chuồn): Bổ sung dịch chiết vỏ cây chuồn 30 ml/l

2.3.7.5 Thí nghiệm 5

Xác ñịnh tỉ lệ dịch chiết vỏ cây phối trộn vào môi trường lên men bằng cách lên men rượu vang Búng báng, sau ñó tổ chức cảm quan Các thí nghiệm như sau:

• (ĐC): Mẫu ñối chứng, không bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng

• (10): Bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng tỉ lệ 10 ml/l

• (20): Bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng tỉ lệ 20 ml/l

• (30): Bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng tỉ lệ 30 ml/l

• (40): Bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng tỉ lệ 40 ml/l

2.3.7.6 Thí nghiệm 6

Xác ñịnh phương pháp bổ sung ñường, ñồng thời kết hợp xác

ñịnh lại nồng ñộ chất khô ban ñầu của môi trường lên men vang

Búng báng khi lên men với chủng nấm men D1H + KT bằng cách thực hiện cùng lúc 3 thí nghiệm:

• (25): Bổ sung saccharose ñể Bx môi trường lên men là 25%

• (20+5): Bổ sung saccharose ñể Bx môi trường lên men là 20%,

36 giờ sau bổ sung thêm ñường ñể Bx môi trường lên men tổng cộng vẫn là 25%

• (23): Bổ sung saccharose ñể Bx môi trường lên men là 23%

2.3.7.7 Thí nghiệm 7

Xác ñịnh hàm lượng ñường tổng của vang thành phẩm:

CH ƯƠ NG 3

K Ế T QU Ả VÀ TH Ả O LU Ậ N

HÓA HỌC CỦA DỊCH NHỰA CÂY BÚNG BÁNG

Bảng 3.1 Thành phần hóa học của dịch nhựa búng báng

STT Tên chỉ tiêu ĐVT Phương pháp KQ

TRÌNH LÊN MEN VÀ CHẤT LƯỢNG VANG TÀ VẠT

3.2.1.1 Khảo sát sơ bộ tốc ñộ lên men của các chủng nấm men

trong bình elgon

Có 4 chủng nấm men, ñó là: D1H, KT, SLS, LV7 Do ñó ñể chọn ra giống men ñưa vào nghiên cứu sản xuất rượu, chúng tôi ñã tiến hành so sánh sơ bộ tốc ñộ lên men của 6 nhóm nấm men: SLS,

LV7, D1H, KT, hỗn hợp SLS + LV7, hỗn hợp D1H+ KT bằng cách cho lên men trong 6 bình elgon khác nhau với cùng ñiều kiện về nhiệt ñộ và môi trường lên men

Kết quả ở bảng 3 phụ lục 2 và ñược minh họa qua hình 3.1

Kết luận: Chọn hai hỗn hợp giống SLS+LV7; D1H+KT ñể tiếp

tục lên men trong bình có thể tích lớn hơn (3,5 lít) nhằm nghiên cứu chọn ra một hỗn hợp giống thích hợp cho các thí nghiệm sau

3.2.1.2 Thí nghiệm ñánh giá khả năng lên men rượu của hai hỗn

2 5

1 8 2

2 7

3 4

6 5

7 3

6 8 7 7 8

7 5 8

7 5 8 8

Bổ sung đường saccharose vào dịch nhựa cây đốc đến Bx 20,2%, dịch chiết vỏ cây chuồn 30 ml/lít vào mơi trường, thanh trùng, cho lên men với hai hỗn hợp giống SLS+LV7 và D1H+KT Kết quả phân tích mẫu như bảng 4 phụ lục 2, hình 3.2 và 3.3

b Đánh giá khả năng lên men rượu với mơi trường cĩ nồng độ chất khơ ban đầu khoảng 30%

Thực hiện bổ sung đường saccharose vào dịch nhựa cây đốc

đến Bx = 30,35% rồi thanh trùng và cho lên men trong hai bình khác

nhau với hai hỗn hợp giống SLS+LV7 và D1H+KT

Kết quả phân tích mẫu như bảng 4 phụ lục 2, hình 3.4 và 3.5

3.2.1.3 Đ ánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm rượu lên men

bởi hai hỗn hợp nấm men SLS+LV7 và D1H+KT

a Trường hợp Bx lên men = 20,2%

Kết quả của phép thử cảm quan so sánh cặp ñôi

Số lần mẫu ñược ñánh giá Mẫu

Thích hơn Ít thích hơn SLS+LV7

Trong đĩ mẫu vang lên men bằng giống D1H+KT được hội

đồng cảm quan ưa thích hơn mẫu lên men bằng giống SLS+LV7

b Trường hợp Bx lên men = 30,35%

Kết quả của phép thử cảm quan so sánh cặp đơi

Số lần mẫu được đánh giá Mẫu

Thích hơn Ít thích hơn D1H+KT

Hai mẫu cĩ mức độ ưa thích khơng khác nhau ở mức ý nghĩa α

= 1% Hay nĩi cách khác khi lên men vang Búng báng ở nồng độ Bx

= 30,35% bằng giống D1H+KT và giống men SLS+LV7 thì mức độ

ưa thích của hai mẫu vang là khơng khác nhau

3.2.1.4 Quyết định lựa chọn một trong hai hỗn hợp nấm men

- Mẫu 1: Mẫu đối chứng, Bx tự nhiên của dịch đốc (12,6%)

- Mẫu 2: Bổ sung ñường ñể Bx môi trường lên men là 15%

- Mẫu 3: Bổ sung ñường ñể Bx môi trường lên men là 20%

- Mẫu 4: Bổ sung ñường ñể Bx môi trường lên men là 25% Các ñiều kiện khác ñều giống nhau cho cả 4 mẫu Kết quả thí nghiệm như bảng 5 phụ lục 2, ñược minh họa ở hình 3.6 và 3.7

3.2.2.1 Đ ánh giá ảnh hưởng của nồng ñộ chất khô khác nhau ñến quá trình lên men

Từ kết quả thực nghiệm ở hình 3.6 và 3.7 cho thấy với môi trường có nồng ñộ chất khô càng cao thì nồng ñộ cồn, hàm lượng acid tạo thành càng cao

Hình 3.6: Sự thay ñổi của Bx, ñường tổng và ñộ cồn the o

thời gian lê n me n của các mẫu rượu có Bx ban ñầu khác

3.2.2.2 Đ ánh giá cảm quan chất lượng các mẫu rượu lên men từ môi trường có Bx ban ñầu khác nhau

Kết quả của phép thử so hàng

Bảng 3.4 Điểm trung bình phép thử so hàng của các mẫu rượu

lên men với các giá trị Bx khác nhau

ñược lên men với môi trường có nồng ñộ chất khô càng cao thì càng

ñược ưa thích Vì vậy, trong các thí nghiệm tiếp theo, chúng tôi sẽ

chọn giá trị Bx của môi trường lên men cao trong khả năng mà chủng nấm men có thể lên men ñược (20-25%)

3.2.3 Khảo sát chọn loại vỏ cây ñể chiết lấy dịch ñưa vào sản xuất vang Búng báng

Thực hiện cùng lúc 2 thí nghiệm lên men có bổ sung dịch chiết

vỏ cây apăng, vỏ cây chuồn ñể ñánh giá ảnh hưởng của các loại vỏ cây ñến quá trình lên men rượu và chất lượng cảm quan của rượu:

• (Apăng): Bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng 30 ml/l

• (Chuồn): Bổ sung dịch chiết vỏ cây chuồn 30 ml/l

Các ñiều kiện khác ñều giống nhau cho cả 2 mẫu Kết quả thí nghiệm như bảng 6 phụ lục 2, ñược minh họa ở hình 3.8 và 3.9

3.2.3.1 Đ ánh giá ảnh hưởng của dịch chiết vỏ cây ñến quá trình lên men

3.2.3.2 Đ ánh giá cảm quan chất lượng các mẫu rượu lên men có

bổ sung dịch chiết vỏ cây chuồn, apăng

Kết quả của phép thử so sánh cặp ñôi thị hiếu

Bảng 3.7 Điểm trung bình phép thử so sánh cặp ñôi thị hiếu hai mẫu rượu bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng và vỏ cây chuồn

Hình 3.8: S ự thay ñổi của Bx, ñường tổng và ñộ cồn sinh ra

theo thời gian lên men của các mẫu rượu có bổ sung vỏ cây

apăng (mẫu 1), vỏ cây chuồn (mẫu 2).

Kết luận từ phép thử

Sử dụng dịch chiết vỏ cây apăng ñể sản xuất rượu

3.2.4 Xác ñịnh tỉ lệ dịch chiết vỏ cây apăng phối trộn vào môi trường lên men rượu vang Búng báng

Thí nghiệm cùng lúc 5 mẫu lên men:

• Mẫu 0: Không bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng (0% v/v)

• Mẫu 1: Bổ sung dịch chiết apăng tỉ lệ 10 ml/l (1% v/v)

• Mẫu 2: Bổ sung dịch chiết apăng tỉ lệ 20 ml/l (2% v/v)

• Mẫu 3: Bổ sung dịch chiết apăng tỉ lệ 30 ml/l (3% v/v)

• Mẫu 4: Bổ sung dịch chiết apăng tỉ lệ 40 ml/l (4% v/v) Kết quả thí nghiệm như bảng 7 phụ lục 2, hình 3.10 và 3.11

3.2.4.1 Đ ánh giá ảnh hưởng của tỉ lệ dịch chiết vỏ cây apăng ñến quá trình lên men rượu

Hình 3.10: Sự thay ñổi của hàm lượng ñường tổng và ñộ cồn

sinh ra the o thời gian của các mẫu rượu có bổ sung lượng

dịch chiế t vỏ cây apăng khác nhau (mẫu 0: 0%; mẫu 1: 1%;

mẫu 2: 2%; mẫu 3: 3%, mẫu 4: 4%).

Đ 3

C3

Đ 4 C4