Nghiên cứu thiết kế hệ thống thiết bị sản xuất rượu vang khoai lang tím.pdf

NTTU-NCKH-05 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐÈ TÀI NCKH DÀNH CHO CÁN Bộ - GIẢNG VIÊN 2015-2016 Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế hệ thống thiết bị sản xuất rượu vang khoai lang tím Số hợp đồng: 2016.01.06/HĐ-KHCN Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS.Trần Thị Tửu Đơn vị cơng tác: Khoa Cơng nghệ Hóa học Thực phấm trường Đại học Nguyễn Tất Thành Thời gian thực hiện: Tháng 01/2016 đến tháng 12/2016 TPHCM, ngày 11 tháng năm 2018 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành BÁO CÁO TÔNG KẾT ĐÈ TÀI NCKH DÀNH CHO CÁN Bộ - GIẢNG VIÊN 2015 -2016 Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế hệ thống thiết bị sản xuất rượu vang khoai lang tím Sổ hợp đồng: 2016.02.0 l/HĐ-KHCN Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS.Trần Thị Tửu Đơn vị công tác: Khoa Cơng nghệ Hóa học Thực phấm trường Đại học Nguyền Tất Thành Thời gian thực hiện: Tháng 01/2016 đến tháng 12/2016 Các thành viên phối họp cộng tác: STT Họ tên Trần Thị Tửu Lê Thị Thêm Nguyễn Thị Xuân Lộc Lâm Tịnh Nghi Nguyển Thành Hưng Chuyên ngành Công nghệ Hóa Cơng nghệ Thực phấm Cơng nghệ Thực phấm Cơ quan công tác Trường Đại học NTT Trường Đại học NTT Trường Đại học NTT Ký tên Công nghệ Thực phâm Công nghệ Thực phâm Trường Đại học NTT Trường Đại học NTT Chun cơng tác TĨM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN cứu Sản phẩm đạt Sản phẩm đăng ký thuyết minh - Hệ thống máy móc thiết bị sản - Hệ thống máy móc thiết bị sản xuất rượu vang quy mô dạng xuất rượu vang quy mơ dạng pailot pailot Thịi gian đăng ký: từ tháng 01/2016 đến tháng 12/2016 Thời gian nộp báo cáo: Tháng 12/2017 ii MỤC LỤC TRANG TỤ A i TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN cứu ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG V DANH MỤC CÁC HÌNH vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TÓNG QUAN VỀ RƯỢU VANG 1.1 Lịch sử rượu vang 1.2 Phân loại rượu vang 1.2.1 Nhóm rượu vang không sủi bọt 1.2.2 Các loại rượu vang có gas 1.2.3 Loại rượu vang tráng miệng rượu vang khai vị 1.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ 1.3.1 Ngoài nước: 1.3.2 Trong nước: CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CÚƯ TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG KHOAI LANG TÍM 2.1 Nguyên liệu 2.1.1 Khoai lang tím 2.1.2 Cấu tạo khoai lang tím 2.1.3 Thành phần hóa học khoai lang tím 2.1.4 Lợi ích khoai lang tím 11 2.1.5 ứng dụng cùa khoai lang tím 12 2.1.6 Tình hình sản xuất tiêu thụ khoai lang tím 13 2.2 Nấm men 15 2.3 Hệ emzyme 18 2.3.1 Enzyme a - amylase 18 2.3.2 Enzym Ỵ - amylse 20 iii 2.4 Đường saccharose tinh luyện 21 2.5 Quy trình cơng nghệ sản xuất rượu vang khoai lang tím dự kiến 23 2.5.1 Sơ đồ quy trình 23 2.5.2 Thuyết minh quy trình 24 2.5.2.1 Rửa 24 2.5.2.2 Nghiền 24 2.5.2.3 HỒ hóa 25 2.5.2.4 Dịch hóa 27 2.5.2.5 Lọc thô 27 2.5.2.6 Đường hóa 27 2.5.2.7 Lên men 28 2.5.2.8 Lên men phụ 29 2.5.2.9 Lọc tinh 29 Chương 3: THIẾT BỊ VÀ THUYẾT MINH 31 3.1 Nồi đun áp suất 31 3.2 Máy lọc thô 32 3.3 Máy lọc 33 3.3.1 Cấu tạo thiết bị 33 3.3.2 Nguyên lý vận hành thiết bị 34 3.4 Thuyết minh kỳ thuật & nguyên lý vận hành máy chiết rót & đóng nắp tự động áp suất âm 34 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 PHỤ LỤC 41 IV DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Chỉ tiêu cảm quan ruợu Bảng 1.2 Chỉ tiêu hóa học rượu vang Bảng 1.3 Chỉ tiêu sinh học rượu vang Bảng 1.4 Thị trường xuất rượu giới năm 2012 Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng 100g khoai 10 Bảng 2.2 Yeu tố hoạt động hệemzyme 19 Bảng 2.3 Đặc tính kỳ thuật củaemzymeglucoseamylase 21 Bảng 2.4 Chỉ tiêu cảm quan 21 Bảng 2.5 Chỉ tiêu hóa lý 22 V DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Nồi đun áp suất 31 Hình 3.2 Máy lọc thô 33 Hình 3.3 Máy lọc 33 Hình 3.4 Máy chiết rót đóng chai tự động áp suất âm 35 Hình 3.5 Tồn hệ thống thiết bị dây chuyền sản xuất ruợu vang 36 VI MỞ ĐẦU Rượu thức uống có cồn có từ lâu giới Mồi loại rượu đặc trưng quy trình cơng nghệ ngun liệu khác Rưọui vang nho sản phẩm cùa trình lên men dịch ép trái nho, không qua chưng cất Vang loại đồ uống có cồn thu q trình lên men tự nhiên nho tồn hay riêng phần, từ nho tươi, nho ép hay không ép, nước ép nho tươi, loại khác ( Nồng độ thường từ 8-18) Hiện rượu vang có tiềm phát trien Việt Nam khơng sức khỏe mà lợi nhuận kinh tế mang lại nhóm nghiên cứu chọn đề tài “Tìm hiếu cơng nghệ sản xuất rưọu vang khoai lang tím” Đe thực đề tài nghiên cứu này, nhóm khảo sát nội dung + Khảo sát nguyên liệu: Khảo sát hàm lượng tinh bột, hàm lượng đường, độ ẩm, độ tro, hàm lượng anthocyanin + Khảo sát dịch lên men: Khảo sát tỷ lệ nước/khoai, tỷ lệ loại enzyme + Khảo sát q trình lên men chính: Khảo sát tỷ lệ đường, tỷ lệ nấm men, thời gian lên men + Khảo sát sản phẩm hồn thiện: Khảo sát độ cồn, tiêu vi sinh, tiêu chất lượng Qua thời gian tìm hiểu, tiến hành thí nghiệm nghiên cứu sản phẩm rượu vang khoai lang tím, nhóm nghiên cứu thu số kết sau: - Độ ẩm khoai lang tím: từ 58 - 64% - Hàm lượng tinh bột khoai lang tím: 32.65 - 36.36 (g/100g) - Hàm lượng đường khử khoang lang tím: 3.97 - 5.0 (g/100g) - Tỉ lệ lượng enzyme a-amylase sử dụng cho q trình hồ hóa là: lml/1 - Tỉ lệ lượng enzyme Glucoseamylase sử dụng cho q trình dịch hóa là: lml/1 - Tỉ lệ khoai nước kg khoai : lít nước CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN VÈ RƯỢU VANG 1.1 Lịch sử rượu vang Rượu vang sản phẩm q trình lên men ethanol khơng qua chưng cất, mơi trường lên men có the nước nho hồn hợp nước nho vỏ nho Rượu vang số loại thức uống lên men có từ lâu Bằng chứng sản xuất rượu vang sớm Châu Âu phát địa điểm khảo cổ miền bắc Hy Lạp có niên đại cách ngày khoảng 6.500 năm mở rộng thương mại nước vùng Địa Trung Hải họ người mang loại vang đến Pháp đường nhập cảng Trong vận chuyển rượu vang chứa nước ép nho lên men phần sau cho thêm nước biến đe bảo quản, đen nơi cho thêm nước để giảm bớt vị mặn muối Ngoài địa điểm khảo cố khác Hy Lạp phát tàn tích chứng minh việc nghiền nho xuất 1.2 Phân loại rượu vang Các sản phẩm rượu vang chia thành nhóm: nhóm rượu vang khơng sủi bọt, nhóm rượu vang sủi bột nhóm rượu vang tráng miệng, rượu vang khai vị 1.2.1 Nhóm rượu vang khơng sủi bọt Rượu vang khơng sủi bọt cịn gọi rượu vang phổ thông, rượu vang để bàn rượu vang khơng có gas Trong thành phần sản phẩm khơng có chứa khí carbon dioxide.Hàm lượng ethanol sản phẩm thường dao động khoảng 914% v/v, cần lưu ý thành phần ethanol rượu vang không sủi bọt nấm men sinh trình lên men Các nhà sản xuất không bổ sung cồn thực phẩm vào bán thành phẩm đế hiệu chỉnh nồng độ rượu Hàm lượng đường sót rượu vang khơng sủi bọt dao động khoảng 0.1% - 0.8% w/v Neu hàm lượng đường sót thấp, rượu vang khơng có vị ngọt, sản phẩm gọi vang khô (dry wine) Vang khô chứa hàm lượng etanol tích tụ lên men tù 9-14% thể tích hàm lượng đường sót khơng q 0.3% Ngược lại, hàm lượng đường sót cao độ sản phấm tăng Theo mức độ tăng dần độ ngọt, người ta chia rượu vang khơng sủi bọt thành nhóm: khơ (extra-dry), khô (dry), bán khô (semi-dry), bán (semi-sweet) Dựa vào màu sắc rượu chia tiếp thành nhóm: rượu vang đỏ, trắng rượu vang hồng - Rượu vang đỏ Chứa họp chat phenolic vói hàm lượng cao Một số chất có khả tạo màu đở sậm nho có vỏ màu sầm, chất tannin, pigment (anthocyanin) có vỏ trái nho tạo màu sắc đỏ tự nhiên cho loại vang , vang đỏ có lượng đường sót thấp nên khơng có vị Thơng thường người ta dung vang đỏ kèm với thịt, nhiên có số loại có lượng phenolic thấp dùng sau bừa ăn Vang đỏ vài loại tiêu biểu như: Zinfandel, Petite Sirah, Merlot hay Pinot Noir - Rượu vang trắng Được lên men từ nhiều loại nho khác nhau, thường loại có vỏ màu vàng màu xanh, mùi hương trái Mùi chủ yếu ester cùa ethanol acid béo mạch ngắn tạo nên Những hợp chất sản phẩm phụ cùa nấm men, sinh trình lên men sản xuất rượu vang Vang trắng có thời gian lên men vang đỏ nên nồng độ nhẹ, hầu hết vang trắng có lượng polyphenol đường sót thấp, vị chua sản phấm the rõ góp phần tăng cường mùi vị cùa thục phẩm làm giảm bớt mùi cá số loại thủy hải sản Vang trắng Vài loại tiêu biểu như: Chardonnay, Chenin Blanc hay Pinot Gris - Rượu vang hong Tương tự vang đỏ, vang hong có vị chát nhẹ thoảng vị đắng lên men từ loại nho có vỏ màu sẫm bỏ vỏ đế tạo màu nhẹ rượu màu chủ đạo cùa rượu nhóm chất màu anthocyanin tạo nên Sự pha trộn vang đỏ trắng tạo nên vang hồng cách áp dụng Vang hồng vài loại tiêu biếu như: White Zinfandel, Grenache, Blush ... cơng tác TĨM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN cứu Sản phẩm đạt Sản phẩm đăng ký thuyết minh - Hệ thống máy móc thiết bị sản - Hệ thống máy móc thiết bị sản xuất rượu vang quy mô dạng xuất rượu vang quy mô dạng... nho xuất 1.2 Phân loại rượu vang Các sản phẩm rượu vang chia thành nhóm: nhóm rượu vang khơng sủi bọt, nhóm rượu vang sủi bột nhóm rượu vang tráng miệng, rượu vang khai vị 1.2.1 Nhóm rượu vang. .. Nguyễn Tất Thành BÁO CÁO TÔNG KẾT ĐÈ TÀI NCKH DÀNH CHO CÁN Bộ - GIẢNG VIÊN 2015 -2016 Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế hệ thống thiết bị sản xuất rượu vang khoai lang tím Sổ hợp đồng: 2016.02.0