Do an nop1 eeozwqpztg 20131230042952 65671

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí LỜI CÁM ƠN LỜI MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ DỊCH NHO LÊN MEN VÀ CÁC CẤU TỬ HƯƠNG TRONG DỊCH NHO SAU LÊN MEN .7 1.1 TỔNG QUAN VỀ DỊCH NHO SAU LÊN MEN 1.1.1 Nho 1.1.1.1 Phân loại 1.1.1.2 Thành phần hóa học nho .8 1.1.2 Nấm men sử dụng để lên men dòch nho 10 1.1.2.1 Các nấm men thường gặp 11 1.1.2.2 Các tiêu chuẩn lựa chọn nấm men 11 1.1.3 Các sản phẩm tạo thành trình lên men dịch nho .12 1.1.3.1 Sản phẩm tạo thành trình trao đổi chất nấm men .12 1.1.3.2 Các sản phẩm tạo thành từ trình tự phân nấm men 13 1.1.4 Các cấu tử hương nguồn gốc phát sinh .15 1.1.5 Hương cấu tử 16 Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯNG CẤU TỬ HƯƠNG TRONG DỊCH NHO 19 2.1 SẮC KÍ KHÍ (GAS CHROMATOGRAPHY- GC) 19 2.1.1 Khái niệm nguyên tắc 19 2.1.2 Cấu tạo hệ thống sắc kí khí 20 2.1.2.1 Bộ phận cung cấp khí mang 20 2.1.2.2 Bộ phận bơm mẫu 21 2.1.2.3 Loø 22 2.1.2.4 Cột sắc kí 22 2.1.2.5 Chaát mang raén 25 2.1.2.6 Pha tónh 25 2.1.2.7 Đầu dò (detector) 25 2.1.2.8 Maùy ghi 29 2.1.3 Quy trình sắc kí khí 30 2.1.4 Caùc yếu tố ảnh hưởng đến kết sắc kí .31 2.1.4.1 Tốc độ dòng khí mang .31 2.1.4.2 Chieàu cao đóa lý thuyết 31 2.2 CÁC NGUYÊN LÝ CƠ BẢN TÁCH CẤU TỬ HƯƠNG TRƯỚC KHI VÀO SẮC KÍ KHÍ 32 2.2.1 Tách dựa vào khả hòa tan 32 2.2.2 Tách dựa vào khả hấp phụ( sorptive extraction) 34 2.2.3 Tách dựa vào khả bay 35 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT TRƯỚC KHI SẮC KÍ ĐỊNH LƯNG CẤU TỬ HƯƠNG TRONG DỊCH NHO SAU LÊN MEN 36 2.3.1 Phương pháp Vi chiết pha rắn (Solid-phase microextraction - SPME)37 2.3.1.1 Giới thiệu 37 2.3.1.2 Thiết bị SPME 38 2.3.1.3 Cơ chế thực trình tách cấu tử SPME 39 2.3.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng SPME 41 2.3.1.4.1 Pha tónh 41 2.3.1.4.2 Phương pháp tách chiết 41 2.3.1.4.3 Sự khuấy đảo 42 2.3.1.4.4 Thể tích mẫu (Vw) thể tích phần HS (Vh) 42 2.3.1.4.5 Thời gian tách cấu tử hấp phụ (te) 42 2.3.1.4.6 Nhiệt độ 42 2.3.1.4.7 Điều kiện giải hấp phụ 43 2.3.1.5 So sánh phương pháp SPME bơm mẫu trực tiếp 43 2.3.1.6 Ưu nhược điểm SPME 44 2.3.1.7 Ứng dụng định lượng cấu tử hương dịch nho sau lên men .44 2.3.1.7.1 Nguyên liệu .44 2.3.1.7.2 Cột hấp phụ 45 2.3.1.7.3 Giai đoạn tách chiết SPME 45 2.3.1.7.4 Chạy sắc kí 45 2.3.1.7.5 Kết 45 2.3.2 Phương pháp chưng cất lôi nước trích ly đồng thời (Simultaneous steam distillation /extraction – SDE) 47 2.3.2.1 Giới thiệu 47 2.3.2.2 Nguyên tắc tách chiết 47 2.3.2.3 Thiết bị SDE 48 2.3.2.4 Quaù trình tách chiết SDE 49 2.3.2.5 Ưu- nhược điểm phương pháp SDE 50 2.3.2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình tách chiết SDE .51 2.3.2.6.1 Dung môi tách chiết 51 2.3.2.6.2 Thời gian tách chiết 51 2.3.2.6.3 Nhiệt độ 52 2.3.2.6.4 Caùc yếu tố khác .52 2.3.2.7 So sánh SDE với phương pháp tách chiết khác 52 2.3.2.7.1 So sánh SDE với SBSE 52 2.3.2.7.2 So saùnh SDE với SPME 53 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 2.3.2.8 Ứng dụng SDE vào phân tích định lượng cấu tử hương dịch nho sau lên men 53 2.3.2.8.1 Chuẩn bị maãu 54 2.3.2.8.2 Hóa chất sử dụng .54 2.3.2.8.3 Phương pháp tách chiết 54 2.3.2.8.4 Phân tích sắc ký .54 2.3.2.8.5 Keát phân tích .55 2.3.3 Phương pháp chiết lỏng-lỏng (Liquid-liquid extraction -LLE) .57 2.3.3.1 Giới thiệu 57 2.3.3.2 Thiết bị LLE 58 2.3.3.3 Cô chế tách cấu tử hương LLE .58 2.3.3.4 Ưu nhược điểm phương pháp .60 2.3.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng 60 2.3.3.6 Ứng dụng LLE phân tích cấu tử hương rượu vang dịch nước nho sau lên men 61 2.3.3.6.1 Các chất chuẩn 61 2.3.3.6.2 Quá trình thực LLE 61 2.3.3.6.3 Quá trình sắc kí khí 61 2.3.3.6.4 Kết phân tích .62 2.3.4 Phương pháp “Chiết pha rắn” (Solid phase extraction -SPE) 63 2.3.4.1 Giới thiệu 63 2.3.4.2 Caáu tạo thiết bị SPE 63 2.3.4.2.1 Cột SPE thông thường 64 2.3.4.2.2 Thiết bị SPE membrane 65 2.3.4.3 Cơ chế tách cấu tử phương pháp SPE .65 2.3.4.3.1 Tách cột SPE 65 2.3.4.3.2 Tách membrane 66 2.3.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng SPE .66 2.3.4.4.1 Loại thiết bị .66 2.3.4.4.2 Chất mang nhồi cột 67 2.3.4.4.3 Thể tích mẫu chạy SPE thể tích dung môi rửa giải 67 2.3.4.4.4 Tốc độ dòng lưu chất qua cột thời gian tách chiết 67 2.3.4.5 Ưu điểm nhược điểm phương pháp 67 2.3.4.5.1 Ưu điểm 67 2.3.4.5.2 Nhược điểm 68 2.3.4.6 Ứng dụng SPE để phân tích cấu tử hương dịch nước nho sau lên men68 2.3.4.6.1 Cột SPE chất chuẩn .68 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 2.3.4.6.2 Thiết bị GC-MS trình chạy sắc kí 68 2.3.4.6.3 Quá trình tách mẫu SPE 69 2.3.4.6.4 Kết 69 2.3.5 Phương pháp Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) 71 2.3.5.1 Giới thiệu 71 2.3.5.2 Nguyên tắc 71 2.3.5.3 Thieát bò SBSE 73 2.3.5.4 Cơ chế tách cấu tử SBSE 73 2.3.5.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến kết phương pháp SBSE 74 2.3.5.5.1 Thời gian tách chiết 74 2.3.5.5.2 Nồng độ cấu tử cần phân tích mẫu ban đầu 74 2.3.5.5.3 Kó thuật sử dụng khuấy số khuấy 74 2.3.5.5.4 Thể tích mẫu tỉ lệ pha 75 2.3.5.5.5 Nhiệt độ thời gian giải hấp phụ 75 2.3.5.6 Ưu nhược điểm phương pháp SBSE 75 2.3.5.7 Ứng dụng SBSE vào phân tích cấu tử dễ bay dịch nho sau lên men76 2.3.5.7.1 Thanh hấp phụ 76 2.3.5.7.2 Quá trình tách mẫu SBSE giải hấp phụ 76 2.3.5.7.3 Quá trình sắc kí 76 2.3.5.7.4 Kết 76 Chương 3: KẾT LUẬN 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO .80 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí LỜI CÁM ƠN Trong học kì II năm học này, việc làm Đồ án môn học Công nghệ Thực phẩm giúp cho chúng em ngày trưởng thành kó làm việc độc lập làm việc nhóm Để hoàn thành đồ án này, em giúp đỡ hướng dẫn nhiều thầy cô môn Công nghệ Thực phẩm bạn bè Em xin chân thành cám ơn đến cô Tôn Nữ Minh Nguyệt tận tình hướng dẫn bảo cho em thời gian làm Đồ án môn học Do thời gian khả có hạn nên đồ án nhiều sai sót, mong quý thầy cô bạn bè bảo góp ý thêm để em ngày hoàn thiện mảng kiến thức Công nghệ Thực phẩm LỜI MỞ ĐẦU Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Rượu vang sản phẩm lên men có lịch sử lâu đời Nó ưa thích nhiều nơi giới hương vị đặc trưng, đem lại cảm giác sảng khoái sức khỏe cho người sử dụng Hương vị xem yếu tố quan trọng định đến đặc điểm chất lượng rượu vang Theo nghiên cứu nhà khoa học hương vị rượu vang tổng hợp 800 hợp chất dễ bay thuộc nhóm như: rượu, esterr, acid hữu cơ, phenol, thiol, monoterpen nor-isoprenoid Chúng tạo thành từ trình trao đổi chất nấm men phản ứng hợp chất hóa học trình tàng trữ rượu vang Các cấu tử hương dịch nước nho sau lên men góp phần định đến hương vị rượu vang thành phẩm Tùy loại rượu vang sản xuất mà thành phần cấu tử hương dịch nước nho lên men khác Vì vậy, việc định lượng cấu tử hương vô quan trọng để xác định chất lượng điều chỉnh thành phần cấu tử hương theo mong muốn, phương pháp định lượng góp phần không nhỏ vào việc nghiên cứu đề tài liên quan đến nước nho sau Nhiệm vụ đồ án “Các phương pháp định lượng cấu tử hương dịch nước nho sau lên men” tìm hiểu phương pháp tách chiết định lượng cấu tử hương có hàm lượng khác dịch nho sau lên men Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Chương 1: TỔNG QUAN VỀ DỊCH NHO LÊN MEN VÀ CÁC CẤU TỬ HƯƠNG TRONG DỊCH NHO SAU LÊN MEN 1.1 TỔNG QUAN VỀ DỊCH NHO SAU LÊN MEN 1.1.1 Nho Lên men nước nho phần quy trình sản xuất rượu vang Trong số loại quả, nho nguyên liệu lý tưởng để sản xuất rượu vang Nho ưa đất chua khí hậu khô, nhiều nắng Vùng đất Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận vùng nho phát triển [3] Với rượu vang, nho nguyên liệu thích hợp [3]:  Từ nho cho rượu vang chất lượng tốt nhất, hương vị êm dịu, hài hòa  Thàng phần dịch nho thích hợp cho lên men thành phần rượu thành phẩm nhiều chất dinh dưỡng Bảng 1.1: Thành phần dịch nho thông thường [71] Hợp chất Nước Đường (fructose, glucose saccharose) Alcohols (ethanol hàm lượng vết terpenes, glycerols rượu bậc cao) Acid hữu (tartaric, malic lactic, succinic, oxalic,…) Khoáng (potassium, calcium sodium, magnesium, iron, …) Phenols (các flavonoid chất màu với nonflavonoid cinnamic acid vanillin) Các hợp chất chứa nitơ (protein, amino acid, humin, amide, ammonia,…) Các hợp chất hương (các esterr ethyl caproate, ethyl butyrate,…) TỔNG % dịch nho 75,0 22,0 0,1 0,9 0,5 0,3 0,2 Veát 100,0 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 1.1.1.1 Phân loại Nho thuộc giới Plantae, ngành Magnoliophyta, lớp Magnoliopsida, Vitales, họ Vitaceae, chi Vitis Trong đó, theo nghiên cứu thực tế sản xuất, loài Vitis vnifera cho thích hợp để sản xuất rượu vang vì: chứa hàm lượng chất dinh dưỡng cao cho phát triển nấm men, chứa hàm lượng acid đủ cao để ức chế vi sinh vật dại, hàm lượng đường thích hợp cho lên men, cuối tạo hương vị phù hợp [75,76] Nho có hai loại: nho đỏ để sản xuất rượu vang đỏ nho xanh để sản xuất rượu vang trắng.[1,3]  Nho trắng: trái nho chín vỏ màu màu vàng lục nhạt Nho đỏ: trái nho chín vỏ có màu đỏ – tím mức độ khác  a) b) Hình 1.1: Nho xanh (a) nho đỏ (b) 1.1.1.2 Thành phần hóa học nho  Đường Thông thường dịch nho để sản xuất rượu vang chứa 16 – 26% (w/v) đường Trong nho khô nho thu hoạch trễ, hàm lượng đường lên tới 30% (w/v) Dịch nho cô đặc với hàm lượng đường 35 oBx sử dụng để sản xuất rượu vang có hàm lượng cồn cao Hàm lượng đường cao ảnh hưởng đến khả lên men nấm men [40] Dịch nho trước lên men thường chứa tỷ lệ cân glucose fructose Trong suốt trình lên men, tất chủng Saccharomyces cerevisiae ưu tiên sử dụng glucose fructose Hàm lượng ethanol cao có tác động ức chế mạnh Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí sử dụng fructose glucose Trong đó, bổ sung nitơ vào dịch nho kích thích sử dụng fructose glucose [9,15,61]  Nitơ Các hợp chất nitơ cần cho phát triển trao đổi chất nấm men Trong số chất dinh dưỡng mà nấm men sử dụng suốt trình lên men dịch nho, số lượng, nitơ thành phần quan trọng thứ hai sau hợp chất carbon Có nhiều hợp chất chứa nitơ có mặt dịch nho, với hàm lượng thay đổi từ 60 – 2400mg/L [27] Saccharomyces cerevisiae có khả sử dụng nguồn nitơ khác để phát triển, tất nguồn nitơ hỗ trợ phát triển tốt Các nguồn nitơ tốt ammonium, glutamine asparagine, proline urea xem nguồn nitơ chất lượng [27] Tất hợp chất chứa nitơ tích lũy dịch nho bị biến đổi thành hai sản phẩm cuối ammonium glutamat Glutamat với glutamine đóng vai trò quan trọng trình trao đổi nitơ nấm men Từ amino acid tất hợp chất chứa nitơ tế bào tạo [27]  Acid hữu Trong nho rượu vang, acid chiếm thành phần acid tartaric, acid malic, acid citric, acid lactic, acid succinic acid acetic Trong đó, acid acetic hợp chất dễ bay acid khác acid không bay Độ phân ly acid giảm theo thứ tự sau: acid citric, acid tartaric, acid malic, acid succinic, acid lactic, acid acetic Bảng 1.2: Thành phần số acid hữu dịch nho đỏ rượu vang đỏ [62] Acid hữu Acid citric Acid tartaric Acid malic Acid succinic Acid lactic Acid acetic  Dịch nho đỏ 0,25 – 0,35g/L 4,07 – 7,65g/L 1,99 – 2,91g/L Rất Rất Rất SO2 Rượu vang đỏ 0,17 – 0,40g/L 2,60` – 5,7g/L 0,06 – 3,13g/L 0,48 – 1,22g/L 0,07 – 4,89g/L 0,30 – 1,44g/L Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Sulfur dioxide sử dụng rộng rãi rượu vang chất chống oxy hóa, tác nhân kháng khuẩn đồng thời tác nhân cho việc chọn lọc loài chủng phát triển đóng góp vào trình lên men Trong rượu vang, SO2 tồn dạng: tự liên kết Nhưng SO tự có tính khử diệt khuẩn Mặc dù vậy, vài dạng SO2 liên kết chuyển hóa thành SO2 tự bù lại cho lượng SO2 bị giảm trình lên men Vì thế, SO thông số quan trọng ảnh hưởng đến động học trình lên men chất lượng rượu vang [14,24] Bên cạnh đó, SO2 có ảnh hưởng xấu đến trình lên men rượu vang: dẫn tới kéo dài thời gian lên men trình lên men kết thúc hàm lượng đường sót cao, ảnh hưởng đến tính chất cảm quan rượu vang [6,24]  Tannin Trong thập kỷ qua, thành phần polyphenolic quan tâm ảnh hưởng đến giá trị cảm quan rượu vang (màu sắc mùi vị) giá trị dinh dưỡng khác (theo quan điểm y học, tannin xem chất chống oxi hóa, chống khối u bệnh mạch vành) Tannin có dạng tannin ngưng tụ tannin thủy phân [75]:  Tannin thủy phân: có nguồn gốc từ acid phenolic acid gallic acid ellagic  Tannin ngưng tụ: polymer flavan-3-ol (epicatechin, catechin gallocatechin) flavan-3,4-diol Tannin có nho rượu vang chủ yếu tannin ngưng tụ [75] Tannin thêm vào rượu vang dạng acid tannic để phản ứng kết tủa với protein để cải thiện độ rượu vang Trong suốt trình ủ, thay đổi hàm lượng tannin ngưng tụ ảnh hưởng đến màu sắc tính chất cảm quan rượu vang, đó, khối lượng phân tử tannin tăng lên [75] 1.1.2 Nấm men sử dụng để lên men dịch nho Nấm men vi sinh vật quan trọng, kiểm soát trình lên men cồn sản xuất rượu vang Nấm men trình lên men rượu vang có từ nguồn gốc khác nhau: bề mặt trái nho, bề mặt thiết bị từ canh trường cấy vào Thành phần chất lượng rượu vang có liên quan chặt chẽ đến nấm men Trong trình lên men, bên cạnh sản phẩm ethanol CO2, nấm men tạo thành nhiều sản phẩm phụ, ví dụ glycerol, acid acetic, acid succinic đặc biệt hợp chất hương, góp phần đáng kể vào chất lượng rượu vang.[3,58,59] 10