nghiên cứu quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang từ quả sơri

i LỜI CÁM ƠN Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Chế Biến đã đã tận tình dạy dỗ cho em kiến thức và nhiều lời khuyên quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Văn Khẩn đã trực tiếp hướng dẫn và truyền đạt cho em những kinh nghiệm để em có thể hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô phòng thí nghiệm Công Nghệ Thực Phẩm, phòng thí nghiệm Hóa Sinh – Vi Sinh và lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho em hoàn thành đề tài này. Nha Trang, tháng 6 năm 2011 Sinh viên thực tập Nguyễn Thị Thu Thắm ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3 1.1. TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG 3 1.1.1. Khái quát về rượu vang 3 1.1.1.1. Lịch sử phát triển rượu vang 3 1.1.1.2. Định nghĩa rượu vang 4 1.1.1.3. Phân loại rượu vang 4 1.1.2. Thành phần chính và giá trị dinh dưỡng của rượu vang 5 1.1.2.1. Ethanol 6 1.1.2.2. Acid hữu cơ 6 1.1.2.3. Đường 7 1.1.2.4. Tro và các chất muối 7 1.1.2.5. Polyphenol 7 1.1.2.6. Vitamin 8 1.1.3. Nguyên liệu dùng trong chế biến rượu vang 9 1.1.3.1. Yêu cầu đối với nguyên liệu chế biến rượu vang trái cây 9 1.1.3.2. Ảnh hưởng của oxy hóa nước quả 10 1.1.4. Vi sinh vật dùng trong chế biến rượu vang 11 1.1.4.1. Tìm hiểu chung về nấm men 11 1.1.4.2. Nấm men dùng trong sản xuất rượu vang 12 1.1.5. Bản chất của quá trình lên men và cơ chế tạo rượu vang 18 1.1.5.1. Bản chất của quá trình lên men 18 1.1.5.2. Cơ chế tạo rượu vang 19 iii 1.1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu 25 1.1.6.1. Ảnh hưởng của nồng độ đường trong dịch lên men 26 1.1.6.2. Ảnh hưởng của pH 26 1.1.6.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ 26 1.1.6.4. Ảnh hưởng của oxy trong môi trường dịch lên men 27 1.1.6.5. Ảnh hưởng của ethanol và CO 2 27 1.1.6.6. Ảnh hưởng của các yếu tố khác 28 1.1.7. Các biện pháp nâng cao chất lượng rượu vang 29 1.1.7.1. Pha loãng 29 1.1.7.2. Thêm đường 30 1.1.7.3. Điều chỉnh độ chua 30 1.1.7.4. Điều chỉnh các chỉ tiêu khác 31 1.1.7.5. Quá trình lắng trong và tàng trữ rượu vang 31 1.1.8. Các yếu tố gây hư hỏng rượu vang trong quá trình bảo quản 34 1.1.8.1. Các nguyên nhân gây hư hỏng rượu 34 1.1.8.2. Một số dạng hư hỏng và biện pháp khắc phục 34 1.1.9. Tình hình nghiên cứu sản xuất rượu vang 35 1.1.9.1. Trên thế giới 35 1.1.9.2. Trong nước 38 1.2. TỔNG QUAN VỀ CÂY SƠRI 39 1.2.1. Nguồn gốc, đặc điểm thực vật học của cây sơri 39 1.2.1.1. Nguồn gốc cây sơri 39 1.2.1.2. Đặc điểm thực vật học cây sơri 40 1.2.2. Điều kiện trồng trọt và chăm sóc 41 1.2.2.1. Địa điểm 41 1.2.2.2. Đất 41 1.2.2.3. Chế độ chăm sóc sơri 41 1.2.3. Thu hoạch và bảo quản sơri 42 1.2.3.1. Thu hoạch 42 iv 1.2.4. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của sơri 43 1.2.5. Một số sản phẩm từ sơri 45 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 46 2.1.1. Nguyên liệu chính 46 2.1.2. Nguyên liệu phụ và hóa chất 46 2.1.2.1. Đường saccarose 46 2.1.2.3. Soda Na 2 CO 3 46 2.1.2.4. Nấm men 47 2.1.2.5. Chất kích thích nấm men 47 2.1.2.6. Enzyme pectinase 47 2.1.2.7. Các dụng cụ và thiết bị dùng trong nghiên cứu 48 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 49 2.2.1. Chuẩn bị dịch nấm men từ men giống để phụ vụ lên men 49 2.2.1.1. Sơ đồ chuẩn bị dịch men giống 49 2.2.1.2. Cách tiến hành 49 2.2.1.3. Phương pháp xác định số lượng nấm men sau nhân giống 50 2.2.2. Quy trình dự kiến sản xuất rượu vang sơri 51 2.2.3. Sơ đố bố trí thí nghiệm 52 2.2.3.1. Thí nghiệm 1: xác định lượng enzyme pectinase cần bổ sung52 2.2.3.2. Thí nghiệm 2: Xác định lượng đường tối ưu cần bổ sung53 2.2.3.3. Thí nghiệm 3: xác định lượng men tối ưu cần bổ sun 54 2.2.3.4. Thí nghiệm 4: xác định pH thích hợp cho quá trình lên men 55 2.2.3.5. Thí nghiệm 5: xác định thời gian lên men thích hợp 56 2.2.4. Xây dựng bảng điểm cảm quan cho sản phẩm rượu vang sơri 57 2.2.5. Đánh giá chất lượng rượu vang 59 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 60 3.1. Kết quả nghiên cứu xác định các thông số trong sản xuất rượu vang 60 3.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định lượng enzyme pectinase bổ sung 60 v 3.1.2. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả lên men 63 3.1.3. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung thích hợp 66 3.1.4. Kết quả nghiên cứu xác định pH thích hợp cho quá trình lên men 69 3.1.5. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men thích hợp 73 3.2. Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất rượu vang từ quả sơri 77 3.2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ 77 3.2.2. Thuyết minh quy trình 78 3.2.2.1. Sơri 78 3.2.2.2. Xử lý sơ bộ 78 3.2.2.3. Ép 78 3.2.2.4. Ủ 78 3.2.2.5. Lọc 78 3.2.2.6. Điều chỉnh thành phần 78 3.2.2.7. Lên men 79 3.2.2.8. Xử lý sau lên men: 79 3.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm 80 3.4. Sơ bộ tính giá thành thí nghiệm sản xuất vang Sơri 82 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 83 4.1. Kết luận 83 4.2. Đề xuất ý kiến 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần chính của rượu vang 5 Bảng 1.2: Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu nho 8 Bảng 1.3: Các chất khoáng chính của men rượu tính theo phần trăm khối lượng tro 29 Bảng 1.4: Sản lượng rượu ở một số quốc gia trên thế giới(lít/người/năm) 36 Bảng 1.5: Thành phần hóa học của trái sơri Gò Công 44 Bảng 2.1: Bảng điểm về độ trong và màu sắc vang Sơri với hệ số quan trọng 0,8 57 Bảng 2.2: Bảng điểm về mùi của vang Sơri với hệ số quan trọng 1,2 58 Bảng 2.3: Bảng điểm về vị của vang Sơri với hệ số quan trọng 2 58 Bảng 2.4: Bảng chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng 59 Bảng 2.5: Bảng điểm chung phân cấp chất lượng sản phẩm rượu vang 59 Bảng 3.1: Kiểm nghiệm cảm quan dịch ép 60 Bảng 3.2: Lượng dịch ép thu đượcvà hàm lượng đường khử ở các mẫu 61 Bảng 3.3 : Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả, đánh giá các chỉ tiêu của rượu thành phẩm 64 Bảng 3.4: Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung thích hợp 6 Bảng 3.5: Kết quả nghiên cứu xác định pH thích hợp 70 Bảng 3.6: Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men thích hợp 74 Bảng 3.7 : Đánh giá chất lượng sản phẩm. 80 Bảng 3.8: Bảng kết quả chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm 81 Bảng 3.9 : Bảng chi phí nguyên vật liệu cho 1 lít rượu vang Sơri 82 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ chuyển hóa Embden – Meyerhof – Panas 20 Hình 1.2: Hình ảnh cây sơri. 40 Hình 2.1: Hình ảnh tế bào nấm men. 47 Hình 2.2: Hình ảnh một số dụng cụ thí nghiệm 48 Hình 2.3: Sơ đồ chuẩn bị dịch men giống cho lên men rượu vang 49 Hình 2.4: Sơ đồ quy trình dự kiến 51 Hình 2.5: Sơ đồ xác định lượng enzyme pectinase bổ sung thích hợp 52 Hình 2.6: Sơ đồ xác định nồng độ Đường thích hợp cho quá trình lên men 53 Hình 2.7: Sơ đồ xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung thích hợp 54 Hình 2.8: Sơ đồ xác định giá trị pH thích hợp 55 Hình 2.9: Sơ đồ xác định thời gian lên men 56 Hình 3.2: Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme bổ sung đến hàm lượng đường khử 62 Hình 3.3: Ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung đến nồng độ cồn và điểm cảm quan 65 Hình 3.4: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men bổ sung đến nồng độ cồn và điểm cảm quan 68 Hình 3.5 : Ảnh hưởng của các giá trị pH đến nồng độ cồn và điểm cảm quan 71 Hình 3.6: Ảnh hưởng của các giá trị pH đến hàm lượng acid toàn phần còn lại sau lên men 71 Hình 3.7: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến nồng độ cồn và điểm cảm quan 75 Hình 3.8: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất vang sơri 77 Hình 3.9: Hình ảnh bao bì sản phẩm vang Sơri 81 1 LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam là một quốc gia nhiệt đới, thích hợp cho việc trồng nhiều loại cây ăn trái. Sản phẩm cây ăn trái ngoài việc cung cấp cho thị trường trong nước, còn là nguồn xuất khẩu sang một số nước trong khu vực. Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp, thì sản phẩm cây ăn trái ở Việt Nam ngoài việc sử dụng ăn tươi, còn là nguyên liệu cho các nhà máy chế biến. Thêm vào đó, giá thành nhiều loại trái cây tương đối rẻ, nhưng vẫn có giá trị dinh dưỡng cao. Do vậy việc tìm cách chế biến trái cây, đa dạng hóa sản phẩm phục vụ cho tiêu dùng trong nước và xuất khẩu đang được nhiều công ty quan tâm. Có nhiều cách chế biến trái cây như phơi khô, làm mứt, chế biến rượu vang… Trong đó, chế biến rượu vang quả đối với các nước trên thế giới đã là một nghề cổ xưa nhưng ở Việt Nam thì chỉ mới xuất hiện khoảng vài chục năm trở lại đây. Việc tiêu thụ rượu vang từng bước được người tiêu dùng ưa chuộng do có độ cồn nhẹ, hương vị thơm ngon tự nhiên, có tác dụng kích thích tiêu hóa… và được chọn thay dần các loại rượu mạnh trong các dịp lễ Tết, vốn không thích hợp cho phụ nữ. Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất rượu vang ở nước ta vẫn chưa thực sự đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng, chất lượng còn hạn chế. Đồng thời, sơri cũng là một loại trái cây quen thuộc của miền Nam, khi chín vỏ màu đỏ và hàm lượng acid cao nên khi ăn tươi có vị chua. Tuy nhiên, do vỏ của sơri rất mỏng, thời gian bảo quản tươi trong điều kiện bình thường của sơri ngắn nên khó khăn trong việc vận chuyển, tiêu thụ. Nếu thu hoạch với một số lượng lớn có thể sẽ bị hư hại do không kịp tiêu thụ. Do đó, việc nghiên cứu chế biến sơri, đặc biệt công nghệ sản xuất rượu vang là vấn đề cấp thiết. Chính từ những yêu cầu trên, em tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang từ quả sơri” có ý nghĩa khoa học và giá trị kinh tế xã hội cao. 2 Đề tài nghiên cứu các nội dung sau: – Nghiên cứu xác định tỷ lệ enzyme pectinaza sử dụng trong quá trình ép dịch sơri. – Nghiên cứu các điều kiện thích hợp cho quá trình lên men + Xác định hàm lượng đường thích hợp cho dịch quả lên men. + Xác định tỷ lệ nấm men thích hợp cho quá trình lên men. + Xác định pH thích hợp cho dịch quả lên men. + Xác định thời gian lên men thích hợp. – Đề xuất quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang sơri. 3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG 1.1.1. Khái quát về rượu vang 1.1.1.1. Lịch sử phát triển rượu vang [8] Rượu vang là một sản phẩm có từ lâu đời. Các nhà sử học cho rằng rượu vang có lẽ được khám phá một cách tình cờ ở khu vực nằm giữa sông Nile và Iran trong suốt thời kỳ nền văn minh đầu tiên của thế giới vào năm 3000 – 4000 trước Công Nguyên. Loại trái đầu tiên được dùng để chế biến là từ các giống nho khác nhau (Vitis vinefera). Nho được vận chuyển qua vùng Địa Trung Hải bởi người Hy Lạp và người La Mã, sau đó lan rộng qua Châu Âu. Patric McGovern và cộng sự của ông đã sử dụng một số kỹ thuật xét nghiệm mẫu vật, bao gồm kỹ thuật phân tích hồng ngoại, sắc ký lỏng cao áp và xét nghiệm đối với acid tartaric đã chứng minh rằng ngành sản xuất rượu vang xuất hiện cách đây 5000 năm. Kết quả phân tích hóa học đồ gốm khai quật tại di chỉ Hajji Firus (tại núi Zagros) đã đưa bằng chứng rượu vang xa thêm 2000 – 4000 năm nữa, về tận thời kỳ đồ đá muộn. Trên thế giới việc sản xuất rượu vang đã có từ rất lâu đời, nhưng mãi đến đầu thế kỷ 19, ngành sản xuất rượu vang mới phát triển mạnh và chuyển sang sản xuất với quy mô công nghiệp. Ngày nay ngành sản xuất rượu vang đã phát triển mạnh mẽ tại các nước trên thế giới như: Pháp, Mỹ, Nga, Ý, Tây Ban Nha, Hungari, Đức… Người Việt Nam mới làm quen với sản xuất rượu vang khoảng 100 năm nay, chủ yếu ở thành thị. Nguyễn Quang Hào và cộng sự (1984) nghiên cứu và sản xuất với quy mô nhỏ ở Hà Nội là rượu vang Thăng Long. Sau đó, ông tiếp tục nghiên cứu công trình: “Công nghệ sản xuất Vang nho chất lượng cao” và đã cho ra đời loại vang khô đầu tiên khá thành công ở Việt Nam là Vine Wine. Theo công nghệ sản xuất đó, một loạt vang khác lần lượt ra đời: vang Gia Lâm, vang Hồng Hà, vang Đông Đô, vang Tây Hồ… Sự ra đời và phát triển của những loại vang trên đã góp phần quan trọng vào sự ra đời của ngành sản xuất rượu vang Việt Nam. [...]... làm h ng vang, làm vang b các thành ph n trong rư u vang b bi n thay c và i Chúng phát tri n trên b m t vang làm i thành ph n và hương v c a vang Làm cho vang có hương v khó ch u và gi m ch t lư ng rõ r t – Zygopichia: gây c vang sau khi chi t chai, chai không y có kho ng tr ng l n d b nhi m Zygopichia – Hansenula: là tác nhân m nh m t o cho vang có các ester bay hơi (etyl acetat làm cho vang có mùi... vào hàm lư ng ư ng trong vang khai v có th t n t i các d ng sau: − Vang khai v bán ng t: ethanol t 14 ÷ 16% và ư ng t 5 ÷ 12% 5 − Vang khai v ng t: ethanol t 15 ÷ 17% và ư ng t 14 ÷ 20% − Vang khai v r t ng t: ethanol t 12 ÷ 17% và ư ng t 21 ÷ 35% 2 Nhóm rư u vang có gas: Rư u vang có gas t nhiên (do lên men t o ra): gi ư c gas t nhiên trong s n ph m ngư i ta th c hi n quá trình lên men ph trong chai... lactic làm chua vang nhi t th p, n m men sinh trư ng, phát tri n kém d n n th i gian lên men kéo dài, quá trình lên men x y ra ch m T t nh t trong quá trình lên men nên gi nhi t n nh S lên men nhi t th p t t hơn s lên men nhi t cao, vì rư u vang s trong hơn, giúp quá trình t o hương t t hơn 1.1.6.4 nh hư ng c a oxy trong môi trư ng d ch lên men H u h t các n m men trong quá trình lên men rư u vang thu c... nhóm vang có gas rư u t 9 ÷ 12%, ng t t 3 ÷ 8% Rư u vang có gas nhân t o (do có n p CO2 vào s n ph m): ngư i ta có th t o ra nhi u lo i rư u vang khác nhau theo th hi u ho c yêu c u c a th trư ng tiêu dùng 1.1.2 Thành ph n chính và giá tr dinh dư ng c a rư u vang Thành ph n rư u vang khá ph c t p, cho ngư i ta cũng chưa bi t h t các ch t c u thành V n nay nh ng nư c phát tri n i th thành ph n rư u vang. .. Peynaud ư ng trong vang Pháp vang và vang tr ng cũng khác nhau Theo còn ch a 2 ÷ 3g ư ng t ng s / lít, còn vang tr ng hàm lư ng ư ng còn l i có th t i 70 ÷ 80g/ lít 1.1.2.4 Tro và các ch t mu i [3] Trong rư u vang ch a nhi u các ch t khoáng như: P, S, K, Na, Ca, Mg, SI, Fe, Mn, Cl, Br, I, Al… các ch t khoáng này có th t n t i dư i d ng t do ho c có th dư i d ng mu i Thành ph n khoáng c a rư u vang do qu cung... nhau trong các lo i rư u vang khác nhau vang màu bao gi hàm lư ng polyphenol cũng l n hơn vang tr ng và t o i u ki n không thu n l i cho khu n h i Có vai trò t o v , t o màu cho rư u vang (flavonol cho màu vàng, antoxian cho màu ) ng th i làm n nh, kéo dài th i gian b o qu n rư uvang, do các polyphenol và tanin có kh năng sát khu n m nh Tuy nhiên, tanin d b oxi hoá làm cho vang có màu s m và n u hàm... Nhóm rư u vang không có gas: có th chia thành 2 nhóm sau Nhóm vang ph thông: lên men hoàn toàn, không ư c b sung c n etylic trong quá trình công ngh bao g m hai lo i: Vang khô (lên men c n ki t): ch a hàm lư ng ethanol tích t do lên men có th t 9 ÷ 14%, hàm lư ng ư ng còn l i không quá 0,3% Vang bán ng t: ch a hàm lư ng ethanol do lên men t nhiên t 9÷ 12%, hàm lư ng ư ng còn l i 3 ÷ 8% Nhóm rư u vang cao... thơm riêng bi t), nó cũng làm c vang Vi khu n và n m m c: Không ch có trong d ch qu mà còn có trong không khí rơi vào nư c qu và phát tri n trong d ch lên men Vi khu n này tham gia vào quá trình làm chín vang hay hoàn thi n rư u vang, là trư ng h p duy nh t có l i cho rư u vang Ngư i ta thư ng s d ng h vi sinh v t t nhiên có s n trên nguyên li u là trái s n xu t rư u vang có ưu i m: + Không c n gi ng... nhân t o Giai o n quan tr ng nh t trong quá trình s n xu t rư u vang là quá trình lên men chuy n hóa ư ng thành c n Trong s n xu t rư u vang, ngư i ta s d ng: men ng (men nuôi c y thu n ch ng) ho c men bánh (thư ng ư c dùng trong dân gian) u cho ra rư u vang ngon a Men nuôi c y thu n chu n [4] Ưu i m: khi dùng n m men thu n ch ng là th i gian lên men nhanh, quá trình lên men không b d ng gi a ch ng, n... men bánh lên men có hi u qu c n nghiên c u các ho t ng c a men 1.1.5 B n ch t c a quá trình lên men và cơ ch t o rư u vang 1.1.5.1 B n ch t c a quá trình lên men [2] Lên men là quá trình trao ư ng b bi n i ch t mà qua ó các ch t h u cơ trư c h t là i dư i tác d ng c a xúc tác c a enzyme vi sinh v t thành các s n ph m tích t trong môi trư ng Các ph n ng hóa sinh trong quá trình lên men là ph n ng tách . biệt công nghệ sản xuất rượu vang là vấn đề cấp thiết. Chính từ những yêu cầu trên, em tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang từ quả sơri có ý nghĩa. Kết quả nghiên cứu xác định pH thích hợp cho quá trình lên men 69 3.1.5. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men thích hợp 73 3.2. Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất rượu vang từ quả sơri. cho sản phẩm rượu vang sơri 57 2.2.5. Đánh giá chất lượng rượu vang 59 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 60 3.1. Kết quả nghiên cứu xác định các thông số trong sản xuất rượu vang