TỔNG QUAN
Giới thiệu về thanh long ruột đỏ
Cây thanh long có tên khoa học là Hylocereus undatus thuộc chi Hylocereus, bộ Cactaceae Cây thanh long thuộc họ Xương rồng (Cactaceae).
Là loại cây thân bò lan: Thân và cành màu xanh, có 3 cạnh, bìa cạnh có nhiều thùy nhỏ tạo thành hình gợn sóng Đáy mỗi thùy có 3 – 5 gai nhỏ Cắt ngang thân thấy có 2 phần rõ rệt, phần ngoài là nhu mô chứa diệp lục, phần trong là lõi cứng hình trụ, quang hợp theo kiểu các cây vùng sa mạc Mỗi năm ra từ 3-4 đợt cành, đợt cành sau kế tiếp đợt cành trước xếp thành từng lớp trên đầu trụ Trong mùa ra cành, khoảng thời gian giữa 2 đợt ra cành từ 40-50 ngày Số lượng cành trên cây tăng dần theo tuổi, cây một năm tuổi trung bình có khoảng 30 cành, 2 năm tuổi 70 cành, 3 năm tuổi 100 cành, 4 năm tuổi 130 cành, từ 5 năm tuổi trở đi duy trì khoảng 150 -170 cành Chiều dài cành từ 80 – 100 cm.
Rễ cây thanh long chứa rất ít nước nên giúp cây chịu hạn Có 2 loại rễ địa sinh và rễ khí sinh Rễ địa sinh là loại rễ chính, phát triển từ phần lõi của gốc hom bám xuống đất để hút chất dinh dưỡng nuôi cây Sau khi đặt hom 10-20 ngày thì xuất hiện rễ, số lượng và kích thước rễ tăng dần theo tuổi cây Rễ địa sinh phân bố chủ yếu ở tầng đất mặt từ 0 –
30 cm Ở nơi đất xốp và đủ nước tưới rễ mọc sâu hơn.
Rễ khí sinh là loại rễ phụ mọc dọc theo thân cây để bám vào cây choái giúp cây leo lên giá đỡ Những rễ khí sinh phía gốc thân gần đất sẽ đi dần xuống đất thành rễ chính.
Hoa thanh long là loại hoa lưỡng tính, tương đối lớn, dài trung bình 25 -35 cm, nhiều lá đài và cánh hoa dính nhau thành ống Có nhiều nhị đực với vòi nhị đài và một nhụy cái dài 18-24 cm, đường kính 5-8 mm, nuốm nhụy chia làm nhiều nhánh Hoa thanh long ra từng bông xung quanh cành, có mùi thơm Hoa tự thụ phấn là chính Hoa thường nở tập trung từ 3-5 ngày, từ hoa nở đến quả chín 30-35 ngày.
Hình 2.1: Cây thanh long Ở Việt Nam, Thanh long ruột đỏ được trồng hầu hết ở Tây Nam Bộ như các tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận và đồng bằng Sông Cửu Long điển hình là các tỉnh Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp Việt Nam là nước xuất khẩu thanh long chính trên toàn thế giới do nhu cầu toàn cầu tăng cao (Ratna La Thu Laja và Abd Rahman 2017).
Các giống thanh long được trồng chủ yếu tại Việt Nam là loại thanh long ruột trắng và ruột đỏ, phát triển mạnh thành các vùng chuyên canh quy mô lớn tập trung ở các tỉnh như Bình Thuận, Chợ Gạo (Tiền Giang) và Long An Tuy nhiên, trong những năm gần đây, thanh long đã được trồng ở nhiều địa phương trong cả nước Đến năm
2019, đã có 60/63 tỉnh thành, thành phố trên cả nước trồng thanh long.
Việt Nam có điều kiện khí hậu thuận lợi cho việc trồng các loại trái cây nhiệt đới, chủ yếu ở phía Nam Đồng bằng sông Cửu Long và Đông Nam Bộ, và Thanh long phát triển mạnh ở những khu vực này.
Có ba loài trong chi Hylocereus đó là Hylocereus guatemalensis (Hg), Hylocereus polyrhizus(Hp) và Hylocereus undatus (Hu) Những loài này và các giống lai của chúng được trồng thương mại trên toàn thế giới ( Nizamlıoğlu 2021) Có sự khác biệt rõ rệt về hình thái ở các đặc điểm thân, hoa và quả trong chi Hylocereus (Abirami,
2021) Quả có màu trắng, đỏ thẫm, hoặc đỏ sẫm, hoặc vàng nhạt, tùy thuộc vào giống và thịt quả.
Dựa vào màu sắc của vỏ và thịt quả thanh long được chia làm 3 loại cơ bản:
• Thanh long có thịt trắng vỏ hồng hoặc đỏ có tên khoa học là Hylocereus undatus.
• Thanh long có thịt đỏ với vỏ hồng có tên khoa học là Hylocereus polyrhizus.
• Thanh long có thịt trắng với vỏ vàng có tên khoa học là Selenicereus megalanthus.
Hình 2.2: Các giống thanh long ở Việt Nam
2.1.3 Trái thanh long ruột đỏ
Thanh long là một loại trái cây nhiệt đới thuộc chi Hylocereus, họ Cactaceae Có nguồn gốc từ các khu vực nhiệt đới của Bắc, Trung và Nam Mỹ Nó được trồng thương mại ở hơn 20 quốc gia nhiệt đới và cận nhiệt đới như Bahamas, Bermuda, Indonesia, Colombia, Israel, Philippines, Myanmar, Malaysia, Mexico, bắc Úc, Okinawa (Nhật Bản), miền nam Trung Quốc, miền nam Florida, Đài Loan, Thái Lan, Việt Nam, Bangladesh và một số quốc gia khác (Mercado-Silva 2018) Các nghiên cứu cho thấy rằng một quả thanh long trưởng thành chứa tổng lượng chất rắn hòa tan đáng kể, giàu axit hữu cơ (Stintzing và cộng sự, 2003), protein và các khoáng chất khác như kali, magie, canxi và vitamin C(Le Bellec và cộng sự, 2006)
Hình 2.3: Trái thanh long ruột đỏ
Thanh long ruột đỏ du nhập vào nước ta trong những năm gần đây là giống cây trồng mới mang lại hiệu quả kinh tế cao Quả thanh long đỏ (Hylocereus polyrhizus) có hình bầu dục, kích thước lớn, nặng khoảng 300 - 600 gram, đường kính 32cm - 35cm và dài khoảng 13cm - 15cm Quả có thịt mỏng và ngọt với màu đỏ tím đậm của thịt và vỏ Có rất nhiều hạt nhỏ màu đen đặc biệt rất giàu các axit béo (Ariffin và cộng sự, 2009) Sắc tố tạo màu đỏ của quả là betacyanin (Wybraniec et al, Năm 2001).
Loại thanh long ruột đỏ cho trái quanh năm, có thời gian sinh trưởng từ 27 đến
30 ngày Tùy theo nhu cầu của thị trường mà chúng ta có thể thu hoạch trái sớm (26-
28 ngày) hoặc muộn (29-31 ngày). Ở miền Nam, cây thanh long có thể cho trái gần như quanh năm trong vòng 8 -
10 lần thu hoạch và 2 - 3 lần khi trái vụ Mùa ra hoa tự nhiên từ giữa / cuối tháng 3 đến tháng 10 với 6-8 chu kỳ, nhưng chủ yếu là vào các tháng mùa hè (tháng 5 - tháng
8) Vào thời vụ trái vụ (tháng 10 - tháng 3), có thể tạo ra sự kích thích ra hoa nhân tạo để tạo quả bằng cách cung cấp thêm ánh sáng trong thời gian ngắn ngày Trong mùa lạnh, cây cho năng suất thấp hơn (15-20 tấn / ha) nhưng giá thu được cao hơn so với vụ hè (Ke, 2003; Thanh et al., 2011a, b; BTP PC, 2013).
Thanh long, nhờ các đặc tính dinh dưỡng, hoạt tính sinh học cao và giá trị thương mại to lớn, đã trở thành một sản phẩm hiệu quả cho nền kinh tế Việt Nam, đặc biệt là ở các vùng nghèo nhất của vùng Đồng bằng sông Cửu Long, và là động lực phát triển bền vững của Việt Nam trước những thách thức do biến đổi khí hậu toàn cầu đặt ra như xâm nhập mặn và hạn hán.
Thanh long còn được coi là một loại cây thuốc, được sử dụng trong y học dân gian ở các nước châu Á, nơi các nhà y học cổ truyền sử dụng các loại thuốc thảo dược để ngăn ngừa và để chữa bệnh (Sofowora et al 2013).
2.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ
Trong hai thập kỷ qua, diện tích và sản lượng thanh long tăng liên tục (từ 13.400 ha năm 2000 lên 54.000 ha vào năm 2019, sản lượng từ 282.000 tấn tăng lên1.016.773 tấn).
Hình 2.4: Biểu đồ diện tích và sản lượng thanh long năm 2019 Nguồn: Cục bảo vệ thực vật (2020).
Trong những năm gần đây, thanh long luôn là loại nông sản có khối lượng lớn nhất trong số các mặt hàng xuất khẩu của Việt Nam, chiếm 30% kim ngạch xuất khẩu năm 2018 Thị trường xuất khẩu thanh long lớn nhất của nước ta là Trung Quốc chiếm 80%, kế đến là Hồng Kông, Indonesia Gần đây thanh long Việt Nam cũng đã xâm nhập vào các thị trường khó tính như Nhật Bản, Hàn Quốc, EU và Mỹ Thanh long xuất khẩu ra nhiều nước trên thế giới với số lượng ngày càng tăng góp phần thúc đẩy việc phát triển sản xuất và tiêu thụ thanh long trên cả nước Nhằm đáp ứng nhu cầu quốc tế tăng lên, sản lượng thanh long đã nhanh chóng được mở rộng ra nhiều vùng trong nước kể cả ở miền Bắc trong những năm gần đây (Bộ NN & PTNT, 2014).
Tổng quan về rượu vang
Rượu vang là loại đồ uống lên men trực tiếp từ nước hoa quả Khi quá trình lên men kết thúc, người ta không chưng cất mà để lắng trong tự nhiên, gạn lọc và hoàn thành sản phẩm Rượu vang vốn có nguồn gốc từ quả nho, nên có tên gọi là " Vin " hoặc " Wine " , ngày nay người ta mở rộng khái niệm của rượu vang là rượu không chưng cất từ các loại nước quả Ở Việt Nam, có người còn gọi rượu lên men từ gạo không chưng cất , như rượu nếp hoặc nếp cẩm cũng là rượu vang (Lương Đức Phẩm, 2017)
Những tàn tích sớm nhất của rượu vang được phát hiện ở địa điểm Hajji Firuz Tepe,thuộc dãy núi Zagros phía bắc Iran Rượu có niên đại từ thời kỳ đồ đá mới (8500-4000 TCN).Xác định niên đại bằng carbon đã xác nhận rượu vang có từ khoảng 5400-5000 TCN
Mặc dù rượu vang có niên đại sớm hơn thời điểm này vẫn chưa được tìm thấy, nhưng người ta cho rằng nghệ thuật làm rượu bắt đầu ngay sau năm 6000 trước Công nguyên, người ta tin rằng đây là niên đại của một trong những sáng tạo quan trọng nhất của nhân loại, bởi vì người dân của những vùng này đã cố gắng tạo ra các khu định cư lâu dài thông qua việc thuần hóa động vật và thực vật.
Người Ai Cập sử dụng nho trắng, hồng, xanh lá cây, đỏ và xanh đậm, cũng như sung, cọ, chà là và lựu Vì vậy, hương vị sẽ hoàn toàn khác với rượu vang ngày nay Làm rượu vang từ các loại trái cây khác nhau về cơ bản giống như làm rượu nho, ngoại trừ đường được thêm vào để giúp lên men Người Ai Cập sử dụng giàn che, được bảo vệ khỏi ánh sáng mặt trời (vì ở Ai Cập ánh sáng quá gay gắt) và họ cũng biết rằng 100 ngày cuối cùng trước khi thu hoạch là quan trọng nhất Sau khi hái nho, chúng được đưa đến một thùng ép lớn Người Ai Cập ép nho bằng cách giẫm lên chúng, thay vì dùng máy ép đá để làm nát hạt và thân, tạo thêm vị đắng cho rượu tạo thành Sau đó là lần ép rượu thứ hai trong một tấm vải lanh thuôn dài Tấm vải này được kéo dài trên một khung gỗ vững chắc khi bốn người đàn ông ở một bên kéo tấm vải lanh, trong khi một phần năm đảm bảo không có loại rượu quý nào bị đổ.
Những dấu hiệu ban đầu của rượu vang ở Hy Lạp là những chiếc máy ép rượu bản sao được tìm thấy trong các ngôi mộ Crete và có niên đại từ 3000 năm TCN đến năm 2000 trước Công nguyên Người ta tin rằng các thương nhân người Phoenicia đã giới thiệu cho người Hy Lạp niềm vui của rượu vang Sau khi người Phoenicia làm điều này cho người Hy Lạp, các ngành sản xuất rượu vang đã được thành lập ở hầu hết các nước Tây Âu.
Người La Mã đã có những đóng góp lớn cho khoa học sản xuất rượu vang Họ đã tiến những bước rất lớn để phân loại nhiều loại nho Họ cũng phát minh ra thùng rượu bằng gỗ Đây là một sự phát triển vượt bậc khi xem xét loại gỗ được sử dụng để làm thùng truyền đạt hương vị riêng biệt cho rượu Người La Mã cũng được cho là những người đầu tiên sử dụng chai thủy tinh để đựng rượu Chai rượu cổ nhất được tìm thấy có niên đại năm 325 sau Công Nguyên Corking đã được phát minh vào thời điểm đó, những người La Mã thích bảo quản rượu của họ bằng cách bôi một lớp dầu ô liu lên trên.
Vào giữa thế kỷ 19, nhà hóa học người Pháp Louis Pasteur và những người khác đã giải thích bản chất của quá trình lên men và xác định các loại nấm men gây raa Pasteur cũng xác định được vi khuẩn làm hỏng rượu và nghĩ ra phương pháp đun nóng (sau này được gọi là thanh trùng) để tiêu diệt vi khuẩn Vào cuối thế kỷ này, các phương pháp đã được phát triển để nuôi cấy các chủng nấm men cụ thể thuần khiết trong môi trường nuôi cấy Những tiến bộ trong sinh lý thực vật và bệnh lý thực vật cũng dẫn đến việc đào tạo cây nho tốt hơn và ít nấm mốc gây hại cho nho.
Những đổi mới cơ giới hóa trong thế kỷ 20 chủ yếu góp phần vào việc kiểm soát chất lượng Các thùng chứa và lên men bằng thép không gỉ được làm sạch dễ dàng và có thể được bảo quản lạnh đến nhiệt độ chính xác Hệ thống lọc và giá đỡ tự động, khép kín giúp giảm tiếp xúc với vi khuẩn trong không khí Bắt đầu từ những năm 1960, việc sử dụng máy thu hoạch nho cơ học và máy nghiền hiện trường cho phép thu hoạch nhanh chóng và chuyển ngay đến các thùng lên men.
Có hai phương pháp tiêu chuẩn để phân loại rượu vang - theo vùng và theo loại nho Ở các khu vực lâu đời (về cơ bản là ở Châu Âu), rượu vang được xác định nghiêm ngặt theo nơi chúng được trồng Rượu sâm banh chỉ đến từ vùng Champagne của Pháp Port là chỉ rượu được trồng ở một thung lũng nhất định ở Bồ Đào Nha Nếu các khu vực khác làm rượu vang tương tự, thậm chí sử dụng cùng một loại nho, họ sử dụng một tên khác Hầu hết các loại rượu vang Châu Âu không liệt kê chủng loại nho trên nhãn chai Họ chỉ liệt kê khu vực xuất xứ rượu vang và mong bạn biết điều đó có nghĩa là gì. Ở các khu vực mới hơn (Hoa Kỳ, Nam Mỹ, Úc, v.v.), rượu vang thường được quảng cáo dựa trên loại nho mà chúng được tạo thành Ví dụ, mặc dù California có một khu vực được gọi là "Thung lũng Napa", khu vực đó thực sự cung cấp rất nhiều loại rượu vang Vì vậy, khi bạn mua một loại rượu vang ở Thung lũng Napa, trên đó sẽ ghi rằng đó là
"Chardonnay" hoặc "Cabernet Sauvignon" hoặc "Merlot", v.v.
❖ Về mặt công nghệ, rượu vang chia thành 2 nhóm lớn: nhóm vang có gas và nhóm vang không có gas:
- Nhóm rượu vang không có gas gồm các nhóm nhỏ sau:
+ Nhóm vang phổ thông: Lên men tự nhiên hoàn toàn, không được bổ sung cồn etylic trong công nghệ sản xuất, chia là hai nhóm:
Vang khô (lên men cạn kiệt): chứa hàm lượng ethanol do lên men có thể từ 9-14 thể tích, hàm lượng đường sót không quá 0,3%.
Vang bán ngọt: chứa hàm lượng ethanol nhờ lên men tự nhiên từ 9-12%, hàm lượng đường sót từ 3-8%V.
+ Nhóm vang cao độ: đây là nhóm vang có độ rượu cao hơn nhóm vang phổ thông, thường được bổ sung cồn tinh luyện để nâng cao hàm lượng ethanol, nhóm này cũng bao gồm 2 nhóm nhỏ:
Vang nặng: Ethanol từ 17-20%V, trong đó ethanol tích lũy do lên men không ít hơn 3% Hàm lượng đường trong sản phẩm có thể từ 1-4%.
Vang khai vị: Ethanol từ 12-17%, trong đó ethanol tích lũy nhờ lên men không ít hơn 1,2% Ngoài ra tùy thuộc vào hàm lượng đường (độ ngọt) trong rượu khai vị, có thể tồn tại 3 dạng là vang khai vị bán ngọt (ethanol 14-16%V và đường từ 5-12%); Vang khai vị ngọt (ethanol 15-17%V và đường từ 14-20%); vang khai vị rất ngọt (ethanol 12-17%V và đường từ 21-35%).
- Nhóm rượu vang có gas gồm 2 nhóm nhỏ:
+ Rượu vang có gas tự nhiên do lên men tạo ra: Người ta thực hiện quá trình lên men thứ (lên men phụ) trong các chai kín, thùng hoặc hệ thống thùng kín, tùy thuộc điều kiện nhiệt độ, thời gian của quá trình lên men phụ mà cho ra các loại rượu Champagne với các mức độ khác nhau Nhóm vang này có độ rượu từ 10-12%V và độ ngọ từ 3-5%.
+ Rượu vang có gas nhân tạo do nạp gas CO2: Người ta có thể tạo ra nhiều loại rượu vang khác nhau theo thị hiếu và yêu cầu của từng thị trường tiêu thụ cụ thể Tuy nhiên nhóm vang này thường có độ rượu từ 9-12% và độ ngọt từ 3-8% (Bùi Ái, 2009).
2.2.3 Công nghệ sản xuất rượu vang
Làm dập, nghiền, xé quả
Hình 2.6: Quy trình sản xuất rượu vang
Lựa chọn, phân loại quả
Cần lựa chọn, phân loại theo các chỉ tiêu cảm quan, ví dụ như :
Kích thước và độ lớn : quả cần đạt kích thước trung bình của giống quả, gồm những quả phát triển bình thường Những cá thể có biểu hiện của sự phát triển không bình thường như bé quá hoặc to quá đều phải loại bỏ. Độ chín : độ chín kỹ thuật mà nguyên liệu đạt đƣợc thông thường là giai đoạn chín hoàn toàn Ở độ chín này lượng dịch bào trong quả đạt nhiều nhất, các thành phần hoá học trong dịch hợp lý nhất cho chế biến Độ chín thường thể hiện qua sự biến đổi màu sắc vỏ quả và một số chỉ tiêu vật lý như : khối lượng riêng, độ cứng v.v Khi lựa chọn cần loại bỏ những quả không đủ độ chín hoặc chín quá Những quả còn xanh có thể lưu lại cho đến khi đạt độ chín mới đem sử dụng Những quả chín quá cũng có thể sử dụng nếu chưa có biểu hiện hư hỏng.
Mức độ nguyên vẹn : Trong quá trình phát triển, những quả không bị những tác động đột biến như thiếu ánh sáng, hình dạng không bình thường, sâu bọ v.v những quả được cung cấp chất dinh dưỡng đầy đủ sẽ cho hình dạng kích thước bình thường Khi thu hoạch vận chuyển và bảo quản, quả có thể bị xây xát, dập nát, thối rữa dẫn tới giảm chất lượng Mức độ giảm chất lượng phụ thuộc vào tình trạng hư hỏng Hơn nữa, những vết dập nát còn là cửa ngõ để vi sinh vật xâm nhập và phát triển, vi sinh vật còn có thể hòa lẫn vào sản phẩm, gây khó khăn cho quá trình thanh trùng sau này Chính vì vậy trước khi chế biến cần nhất thiết phải loại bỏ những quả đã thối rữa Đối với những quả chỉ hư hỏng từng phần thì có thể cắt bỏ phần hỏng, chỉ nên dùng phần còn tốt Để loại bỏ những quả không đủ tiêu chuẩn về độ nguyên vẹn ta có thể quan sát kỹ từng quả, lật mọi phía của quả để phát hiện các vết hư hỏng.
Giới thiệu về nấm men và enzyme pectinase
Saccharomyces cerevisiae là nấm men đơn bào có hình tròn hay hình trứng, đường kính từ 5 – 10 ©m (Feldmann, 2011) Thành tế bào S cerevisiae chủ yếu được cấu tạo bởi một lớp bên trong gồm β-glucan và chitin, một lớp bên ngoài là những sợi được cấu tạo từ highly glycosylated liên kết với protein (mannoproteins) (Soares, 2011).
Nguồn dinh dưỡng của Saccharomyces cerevisiae chủ yếu là cacbon từ đường, nguồn nitơ từ các acid amin (Foss và cộng sự, 1995) Các tế bào S cerevisiae chứa enzyme invertase ngoại bào (-d-fructosidase, EC 3.2.1.26) thủy phân sucrose thành glucose và fructose, được vận chuyển vào trong tế bào bởi các chất vận chuyển hexose và chuyển hóa qua glycolysis (A.S Batista và cộng sự, 2004) Sucrose (α-D-glucopyranosyl- (1↔2) -β-D-fructofuranoside) là carbohydrate phân tử thấp tự do có nhiều nhất trên thế giới (Marques, 2016) Sucrose là loại đường quan trọng nhất sử dụng trong công nghiệp của nấm men Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae có khả năng phân chia nhanh trên môi trường xác định Mỗi tế bào Saccharomyces cerevisiae sinh sản bằng cách nảy chồi và chồi phát triển kích thước trong suốt chu kỳ tế bào Nhiều nghiên cứu đã cho thấy S cerevisiae có thể là loài sinh vật thí nghiệm dễ sử dụng nhất hiện nay để phân tích di truyền, sinh lý học và phân tích sinh hóa của chu trình phân chia tế bào phân bào ở sinh vật nhân thực (Mitchison, 1971).
Sinh khối nấm men được sử dụng rộng rãi như nguồn cung cấp protein cho người và động vật trong thức ăn chăn nuôi hoặc các sản phẩm bổ sung cho con người (Solomon,
2017) Nhiều nghiên cứu đã sử dụng chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae để sản xuất protein đơn bào, glucan, carotenoid (Kwiatkowski, 2012) Hiện nay, SaccharomycesCerevisiae là chủng nấm men không chỉ được ứng dụng rộng rãi trong ngành lên men đồ uống và sản xuất protein đơn bào mà còn được bổ sung vào thức ăn chăn nuôi (Ngô Thị Huyền Trang, 2017).
❖ Đặc điểm hình thái và cấu tạo của nấm men Hình thái
Tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae có dạng hình cầu, hình ovan,elip, hoặc là hình sợi Nấm men có thể thay đổi kích thước, hình dáng trong quá trình phát triền và điều kiện mội trường xung quanh.
Saccharomyces cerevisiae cú kớch thước nhỏ từ 5-6 đến 10-14 àm, trọng lượng riờng của nấm men rơi vào khoảng 1.055 – 1.060 KDa
Saccharomyces cerevisiae là sinh vật đơn bào nên tế bào cơ bản giống thực vật Tuy nhiên so với vi khuẩn thì tế bào nấm men tiến hóa hơn về mặt cấu trúc.
Cấu tạo gồm hai lớp phân tử bao gồm 90% là hợp chất glucan và mannan, phần còn lại là protein, lipid và glucosamine.
Glucan là hợp chất cao phân tử của D - Glucose, là thành phần chính của thành tế bào Nằm phía trong tiếp giáp với màng tế bào chất Nếu lớp glucan bị phá hỏng thì toàn bộ tế bào sẽ bị phá hủy Manan có thể kết hợp với protein tạo thành lớp mannoprotein rất khó phá hủy
Lớp màng mỏng, có chiều dày khoảng 0.1 nm dính chặt với tế bào chất
Bao bọc tế bào, ranh giới giữa tế bào và môi trường
Vận chuyển các chất qua màng
Tổng hợp thành phần vỏ tế bào
Nơi khu trú một số enzyme và ribosome
Vận chuyển vật chất màng liên quan đến tính thẩm thấu chọn lọc màng tế bào Đặc tính này sẽ phụ thuộc vào enzyme lipase và phospholipase.
Tế bào chất: Được cấu tạo từ protein, lipid, khoáng, nước và các hợp chất khác Có độ nhớt cao, chứa các bào quan Cấu trúc sẽ thay đổi phụ thuộc theo tuổi nấm men.
Dạng hạt nhỏ, hình que hoặc hình sợi Hình dáng sẽ thay đổi trong quá trình nuôi cấy.
Số lượng ti thể dao động mạnh từ 1-50 Trong môi trường có nồng độ glucose thấp tế bào nấm men có tới 100 – 200 ti thể, nhưng ở nồng độ cao thì số lượng ti thể dao động 30 – 40
Các phản ứng năng lượng hầu hết được xảy ra ở đây Khi nấm men chuyển từ điều kiện kỵ khí sang hiếu khí dẫn tới cấu trúc của ti thể có thể biến đổi Khi ở môi trường kỵ khí với không có lipid thì ti thể có cấu trúc đơn giản hơn gồm: hai lớp màng nhưng không có nếp gấp Nếu có thêm lipid thì sẽ tạo nếp gấp.
Là nhân điển hình, có màng nhân, bên trong là chất dịch nhân có chứa hạch nhân. Cũng như nhân tế bào của vi sinh vật bậc cao, nhân tế bào Saccharomyces cerevisiae chứa DNA và RNA Kích thước nhân không đồng nhất ở các chủng nấm men bà ngay cả cùng một chủng
Các bào quan khác như không bào, ribosome, mạng lưới nội chất, thể golgi…có cấu tạo tương tự như thế bào thực vật.
❖ Đặc điểm sinh lý của Saccharomyces cerevisiae
Bảng 0.3: Thành phần hóa học của Saccharomyces cerevisiae
STT Thành phần Thành phần sinh khối khô (%)
5 lipid 2 - 5 Đặc tính sinh sản của nấm men
Theo nghiên cứu những đặc tính di truyền của nấm men tại Đan Mạch (1935), Carlsberg đã phát hiện ra rằng các loài thuộc Saccharomyces có thể biến đổi giữa hai dạng đơn bội và nhị bội Tế bào bào nấm men sẽ có hai giới tính là α và a Các tế bào đơn bội sinh ra α và a được hình thành qua nguyên phân bằng cách nảy chồi rồi chúng kết hợp nhau tạo thành bào tử lưỡng bội 2 α Nếu trong điều kiện dinh dưỡng kém, chúng sẽ giảm phân tạo nang chứa 4 bào tử 2 α và 2 a tiếp đến tế bào sẽ sinh sản theo kiểu vô tính và hữu tính
Hình 2.9: Chu kỳ sinh sản của nấm men Saccharomyces
(1) Quá trình sinh sản vô tính (nảy chồi)
(2) Quá trình sinh sản hữu tính (giao hợp)
(3) Quá trình tạo nang 4 bào tử
Quá trình sinh sản nấm men có liên hệ chặt chẽ đến sự nảy chồi Chồi tách ra khỏi tế bào mẹ khi có kích thước bằng tế bào mẹ và bắt đầu sinh sản Chu kỳ sinh sản sẽ được tính là khoảng thời gian giữa hai lần phân chia Chu kỳ sinh sản của Saccharomyces cerevisiae là hai giờ Quá trình nảy chồi diễn ra đồng thời với bắt đầu tổng hợp DNA Quá trình này có liên quan đến hiện tượng làm mềm vỏ tế bào bằng enzyme lytic, enzyme này tác dụng lên polysaccarit của thành tế bào Từ chồi mới hình thành các vật liệu mới của tế bào lớn dần lên, hình thành vách ngăn chitin, mannan, glucan Chồi tách ra và để lại sẹo
Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của nấm men:
Nồng độ cơ chất và áp suất thẩm thấu của môi trường: Áp suất thẩm thấu của môi trường phụ thuộc vào hàm lượng đường và các chất hòa tan khác có trong môi trường. Khi nồng độ cơ chất cao kéo theo áp suất thẩm thấu cũng cao thì sự tích tụ nấm men càng nhanh Tuy nhiên, nếu áp suất thẩm thấu quá cao sẽ xảy ra hiện tượng làm co nguyên sinh chất của tế bào.
Nhiệt độ: Nhiệt độ tối ưu của sự sinh trưởng và phát triển của nấm men trong khoảng 25-30°C Khi nhiệt độ giảm, tốc độ phát triển sinh khối của nấm men giảm dần và hoàn toàn bị ức chế với nhiệt độ dưới 5C Khi nhiệt độ tăng quá cao sinh trưởng của nấm men cũng bị ức chế, và nấm men sẽ bị chết khi nhiệt độ trên 60°C (1). pH của môi trường: pH phù hợp cho nấm men phát triển trong khoảng 4-5, pH 7,5, thì nấm men sẽ bị ức chế và ngừng phát triển.
❖ Động học quá trình lên men
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên liệu
Nguồn thanh long ruột đỏ được chúng tôi lấy trái thanh long tại xã Quơn Long, huyện Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang (Đây là nguồn cung cấp trái thanh long ruột đỏ cho nghiên cứu) Trái thanh long dùng cho nghiên cứu có khối lượng trung bình quả từ 500-700g, quả có màu đỏ, vị ngọt và chín đều Trái thanh long được vận chuyển về phòng thí nghiệm Hóa Sinh Thực Phẩm của Trường ĐHSPKT TP.HCM và bảo quản nguyên liệu trong tủ lạnh ở ngăn mát 8 o C.
Nguyên được thu nhận và bảo quản phải được sử dụng trong vòng 14 ngày để đảm bảo độ tươi của nguyên liệu Thanh long được tiếp nhận và xử lý bằng cách chọn lựa và loại bỏ những quả không đạt chất lượng và chưa chín nhiều sau đó lột bỏ vỏ và ép lấy dịch bằng máy ép rau quả.
Hình 3.1: Thanh long ruột đỏ dùng cho nghiên cứu
Nấm men sử dụng là chủng Saccharomyces cerevisiae RV002 mua ở công ty TNHH CFOOD Việt Nam 316 Lê Văn Sỹ, Phường 1, Quận Tân Bình, Thành Phố Hồ Chí Minh ở dạng đông khô thương mại, bảo quản nấm men ở ngăn mát tủ lạnh 8 o C.
Men rượu RV002 được lựa chọn từ chủng nấm men Saccharomycess Cerevisiae tự nhiên với chất lượng cao, giúp quá trình lên men nhanh, ổn định và hiệu quả.
Men rượu RV002 phù hợp với các chất tannins và pigments (có trong vỏ nho) khi lên men, sản sinh nhiều polysaccharide (tinh bột), có cấu trúc tốt, gia tăng hương vị đặc biệt cho rượu vang đỏ Bên cạnh đó, men rượu RV002 còn gia tăng mùi thơm của rượu.
Sử dụng men rượu RV002 thì lắng đọng sau khi lên men ít, ổn định các chất pigments, axit amin và rượu vang từ men antolyzed giữ được đầy đủ các tính chất của axit lactic trong quá trình lên Malolactic (MLF). Đặc tính sản phẩm:
• Nhiệt độ lên men thích hợp 100 – 300
• Tỷ lệ chuyển hóa đường thành rượu: 1% alcohol (v/v)/ 16,8g/L.
• Ít sản sinh ra axit dễ bay hơi.
• Không sản sinh tạp chất.
Bảo quản: nơi khô ráo, thoáng mát.
Liều lượng sử dụng: 200 – 400mg/L
Hạn dùng: 36 tháng kể từ ngày sản xuất.
Hình 3.2: Nấm men Saccharomyces cerevisiae RV002 3.1.3 Enzyme pectinase
Enzyme Pectinase được sử dụng ở dạng bột khô, có màu sẫm vàng, dễ bị hút ẩm nên cần được bảo quản kín ở nhiệt độ phòng Được mua từ nguồn cung cấp công ty TNHHCFOOD Việt Nam 316 Lê Văn Sỹ, Phường 1, Quận Tân Bình, Thành Phố Hồ Chí Minh.Enyzme pectinase làm cho khả năng thu hồi dịch quả tăng lên nhằm tăng năng suất của sản phẩm tiết kiệm được nguyên liệu Ngoài ra enzyme pectinase còn hổ trợ làm trong dịch quả và giảm độ nhớt sản phẩm giúp hỗ trợ quá trình lọc sản phẩm dễ dàng và tạo ra sản phẩm có màu sắc đẹp và độ sánh nhất định.
3.1.4 Đường saccharose Đường được bổ sung vào dịch quả để tăng nồng độ chất khô lên nồng độ chất khô mong muốn bởi vì đường trong dịch quả không đủ cho quá trình lên men diễn ra thuận lợi nên cần bổ sung đường saccharose Đồng thời đường saccharose là cơ chất cho nấm men sinh trưởng và phát triển để sinh ra ethanol tạo vị đặc trưng cho sản phẩm rượu vang thanh long ruột đỏ. Đường saccharose sử dùng là đường tinh luyện biên hòa với thành phần chính là saccharose mua từ các hệ thống siêu thị Bách Hóa Xanh.
Hình 3.4 Đường tinh luyện biên hòa
Hình 3.5 Công thức hóa học của đường saccharose Bảng 0.1: Các chỉ tiêu chất lượng của đường (theo nhà sản xuất)
STT Chỉ tiêu Đường RE
Các hóa chất và thiết bị sử dụng trong đề tài nghiên cứu
Acid citric dùng để giảm pH của dịch quả lên men Được cung cấp bởi phòng thực tập của đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh.
NaHCO 3 dùng để tăng pH của dịch quả lên men Được cung cấp bởi phòng thực tập của đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh.
Sodium bisulfite (NaHSO3) được sử dụng như một phụ gia thực phẩm được cung cấp bởi phòng thực tập của đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh.
Potassium Sorbate được sử dụng như phụ gia thực phẩm được cung cấp bởi phòng thực tập của đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh.
Ngoài ra còn các hóa chất khác để phân tích thành phần hóa học được cung cấp bởi phòng thí nghiệm hóa phân tích của trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ ChíMinh.
Hình 3.6: Thiết bị ly tâm Hermle, Đức.
Mô tả: Máy Ly Tâm Để Bàn Model: Z206A Hãng sản xuất: Hermle – Đức Xuất xứ: Đức Giới thiệu về máy ly tâm để bàn Z206A Z206A thích hợp để ly tâm 12 x 15ml ống ly tâm có đáy hình nón và đáy hình trò
Hình 3.7: Tủ lắc ổn định nhiệt, Đức.
Thông số: Nhiệt độ từ 5-80 o C, tốc độ vòng quay từ 20-500rpm, thời gia đặt giờ từ 1 phút-999 giờ 59 phút.
Hình 3.8: Tủ sấy đổi lưu Memmert, UF110, dung tích 108 lít, Đức.
Hình 3.9: Hệ thống chưng cất phân đoạn tách ethanol từ hỗn hợp rượu vang
Hình 3.10: Bình lên men tự thiết kế
Ngoài ra còn nhiều thiết bị khác như:
Khúc xạ kế đo độ ngọt ATAGO Master (0-30%Brix)
Máy đo pH/ ORP/ nhiệt độ cầm tay HANNA HI991002, nhà sản xuất Mỹ.Máy ép trái cây Panasonic mj68m, Malaysia.
Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Sơ đồ bố trí nghiên cứu tổng quát
Thí nghiệm 1: Xác định thành phần khối lượng và thành phần hóa học của thanh long ruột đỏ
Nghiên cứu hiệu suất dịch ép thanh long:
Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ 30 0 C,
Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của pH 3.5, 4.0, 4.5,
Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme/nguyên liệu 0,2%, 0.3%, 0.4%.
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men:
Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của thời gian lên men
2 ngày, 4 ngày, 6 ngày, 8 ngày và 10 ngày.
Thí nghiệm 6: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men/nguyên liệu 0,01%, 0,03%, 0,05% và
Xây dựng quy trình công nghệ Đánh giá chất lượng sản phẩm
Thành phần khối lượng của vỏ quả và thịt quả Thành phần hóa học như: Hàm lượng chất khô, độ ngọt, ẩm, pH, protein, tro.
Thể tich thu hồi dịch quả
Chỉ tiêu theo dõi: Độ cồn Nồng độ chất khô
Quy trình công nghệ Giải thích quy trình Đánh giá thành phần hóa học Đánh giá cảm quan Đánh giá chỉ tiêu vi sinh
Hình 3.11: Sơ đồ nghiên cứu tổng quát
3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Xác định thành phần khối lượng và thành phần hóa học của thanh long ruột đỏ
Mục tiêu: Xác định tỷ lệ giữa thịt quả, vỏ quả và dịch quả của thanh long ruột đỏ để tính toán lượng nguyên liệu đưa vào quá trình lên men.
Cân định lượng thịt quả và vỏ quả Ép lấy dịch quả Đo thể tích dịch quả Kết quả
Hình 3.12: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1.1
Phương thức thực hiện: Lựa chọn thanh long đỏ đạt chất lượng tốt, tiến hành cân xác định khối lượng quả, bóc vỏ xác định khối lượng thịt quả và vỏ quả đồng thời ép dịch quả và xác định thể tích dịch quả thu được qua quá trình ép Đồng thời xác định pH và hàm lượng chất khô của dịch quả.
Mục tiêu: Xác định các thành phần hóa học của thanh long ruột đỏ như: độ ngọt, độ ẩm, nồng độ chất khô, pH, tro, protein Từ đó đánh giá chất lượng của nguyên liệu.
Kết quả phân tích Độ ngọt pH
Hình 3.13: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1.2
Phương thức thực hiện: Tiến hành lấy mẫu thử theo từng thí nghiệm, sau đó tiền hành các phương pháp cho khác nhau cho từng chỉ tiêu như xác định ẩm phương pháp sấy, xác định tro phương pháp nung, xác định protein phương pháp Kjeldahl, xác định độ ngọt bằng phương pháp khúc xạ kế, xác định pH bằng pH kế Từ đó đưa ra kết quả phân tích.
3.3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt tính của enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch quả
Mục tiêu: Xác định nhiệt độ tối ưu của enzyme pectinase để thu hồi lượng dịch quả lớn nhất và khả năng làm trong dịch quả cao nhất.
Dịch thanh long ruột đỏ Phối trộn
Lọc thu hồi dịch quả
Hình 3.14: Sơ đồ thí nghiệm 2
Phương pháp thực hiện: Xay nhuyễn thịt quả thanh long ruột đỏ cho vào ống đong
250ml cho vào bình tam giác 300ml và bổ sung thêm 50ml nước cất Hiệu chỉnh pH về 4.5 và bổ sung enzyme pectinase với tỷ lệ 0,2% Tiến hành cho bình tam giác vào vào tủ lắc ổn định nhiệt với lần lượt nhiệt độ 30 0 C, 40 0 C, 50 0 C và tốc độ lắc là 200rpm trong vòng 2 giờ Lặp lại thí nghiệm với mỗi nhiệt độ là 3 lần.
3.3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của pH lên hoạt tính của enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch quả
Mục tiêu: Xác định pH tối ưu của enzyme pectinase để thu hồi lượng dịch quả lớn nhất và khả năng làm trong dịch quả cao nhất.
Bố trí thí nghiệm: pH=3.5
Dịch thanh long ruột đỏ Phối trộn
Hiệu chỉnh pH pH=4.0 pH=4.5 pH=5.0
Lọc và thu dịch quả
Hình 3.15: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3
Phương thức thực hiện: Xay nhuyễn thịt quả thanh long ruột đỏ cho vào ống đong
250ml cho vào bình tam giác 300ml và bổ sung thêm 50ml nước cất Hiệu chỉnh pH về lần lượt 3.5, 4.0, 4.5, 5.0 và bổ sung enzyme pectinase với tỷ lệ 0,2% Tiến hành cho bình tam giác vào vào tủ lắc ổn định nhiệt với nhiệt độ 50 0 C (nhiệt độ tối ưu xác định ở thí nghiệm 2) và tốc độ lắc là 200rpm trong vòng 2 giờ Lặp lại thí nghiệm với mỗi pH là 3 lần.
3.3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát tỷ lệ bổ sung enzyme pectinase ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dịch quả
Mục tiêu: Xác định được tỷ lệ enzyme thích hợp để thu hồi được lượng dịch quả tối ưu nhất.
Dịch thanh long ruột đỏ Phối trộn
Lọc và thu dịch quả
Hình 3.16: Sơ đồ bố trí thí nghệm 4
Phương thức thực hiện: Xay nhuyễn thịt quả thanh long ruột đỏ cho vào ống đong
250ml cho vào bình tam giác 300ml và bổ sung thêm 50ml nước cất Hiệu chỉnh pH về 4.5(pH tối ưu được xác định ở thí nghiệm 3) và bổ sung enzyme pectinase với tỷ lệ lần lượt là 0,2%, 0.3%, 0.4% Tiến hành cho bình tam giác vào vào tủ lắc ổn định nhiệt với nhiệt độ 50oC (nhiệt độ tối ưu xác định ở thí nghiệm 2) và tốc độ lắc là 200rpm trong vòng 2 giờ Lặp lại thí nghiệm với mỗi tỷ lệ enzyme là 3 lần Tiến hành lọc thu dịch quả và ghi lại kết quả.
3.3.2.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát của ảnh hưởng thời gian lên men tạo ra sản phẩm
Mục tiêu: Xác định được điểm dừng của thời gian lên men tạo ra sản phẩm rượu vang có độ cồn và độ ngọt mong muốn đồng thời tạo ra sản phẩm rượu có độ cảm quan tốt nhất.
Dịch thanh long ruột đỏ Phối trộn
2 ngày 4 ngày 6 ngày 8 ngày Đo đường, đo cồn
Hình 3.17: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 5
Phương thức thực hiện: Chuẩn bị dịch ép thanh long ruột đỏ 250ml, chuẩn hóa hàm lượng chất khô với dung dịch nước đường 50ml sao cho đạt hỗn hợp 300ml với hàm lượng chất khô là 20 0 Brix Hiệu chỉnh pH về 4.5 và thêm enzyme pectinase với nồng độ ở thí nghiệm 4 Thêm Sodium hydrogen sulfite với nồng độ tối đa là 200ppm Và cấy tỷ lệ nấm men cố định là 3% Các thí nghiệm được đo kết quả ở điểm dừng 2 ngày, 4 ngày,
6 ngày, 8 ngày và 10 ngày Các phép đo lặp lại 3 lần trên mỗi điểm dừng lên men.
3.3.2.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát tỷ lệ nấm men Saccharomyces cerevisiae đến quá trình lên men tạo ra sản phẩm
Mục tiêu: Xác định được tỷ lệ nấm men Saccharomyces cerevisiae được bổ sung vào cho quá trình lên men rút ngăn được thời gian tạo ra sản phẩm Trên thế giới hiện nay thì các công xưởng sản xuất rượu vang họ vẫn giữ chế độ lên men truyền thống là tự lên men Tuy nhiên việc lên men truyền thống sẽ rất lâu để tạo ra sản phẩm, do đó để rút ngắn thời gian tạo ra sản phẩm bằng cách bổ sung thêm nấm men những sản phẩm tạo ra vẫn giữ được điểm đặc trưng của rượu vang.
Dịch thanh long ruột đỏ Phối trộn
Lên men 7 ngày Đo đường, đo cồn
Hình 3.18: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 6
Phương thức thực hiện: Chuẩn bị dịch ép thanh long ruột đỏ 250ml, chuẩn hóa hàm lượng chất khô với dung dịch nước đường 50ml sao cho đạt hỗn hợp 300ml với hàm lượng chất khô là 20 o Brix Hiệu chỉnh pH về 4.5 và thêm enzyme pectinase với nồng độ ở thí nghiệm 4 Thêm Sodium hydrogen sulfite với nồng độ tối đa là 200ppm Và cấy tỷ lệ nấm men lần lượt là 0,01%, 0,03%, 0,05% và 0,07% Tiến hành lên men trong 7 ngày sau đó tiến hành các phép đo và ghi lại kết quả đo.
3.3.3 Các phương pháp phân tích đánh giá
3.3.3.1 Phương pháp đo độ cồn
Nguyên tắc: phương pháp đo độ cồn là xác định độ rượu của dung dịch thông qua việc chưng cất và xác định tỷ trọng của dịch chưng cất
Phương thức thực hiện: Cho 100ml dung dịch mẫu vào bình chưng cất, bổ sung thêm
50ml nước cất Sau đó lắp bình cầu vào hệ thống chưng cất và hiệu chỉnh nhiệt độ chưng cất là 78,5-80 ᵒC Và thu dịch cất Sau khi thấy dịch cất không còn thu được nữa thì gia nhiệt bình cầu lên 100ᵒC và thu dịch sao cho dung dịch thu đạt thể tích 70-80ml thì dừng chưng cất Sau đó hiệu chỉnh dịch cất bằng nước cất vừa đủ 100ml và làm lạnh 100ml về 20ᵒC Sau đó tiến hành đo độ cồn bằng cồn kế bằng cách cho 100ml 20ᵒC vào ống đong 100ml và cho cồn kế vào thả nhẹ cho đến khi cồn kế đứng im và đọc kết quả.
3.3.3.2 Phương pháp xác định đường tổng bằng khúc xạ kế
Mục đích: Xác định được lượng cơ chất (đường sucrose) còn lại trong quá trình lên men.
Phương thức thực hiện: Có thể định lượng đường bằng cách sử dụng khúc xạ kế Đầu tiên, mẫu (1 ml) được cho vào ống nghiệm Ngay lập tức, mẫu được đem đun cách thủy trong 15 phút để tiêu diệt toàn bộ nấm men Sau đó, mẫu được đem ly tâm (2000 - 3000 rcf) trong 10 phút để lắng toàn bộ cặn Dịch nổi được cho vào khúc xạ kế để xác định hàm lượng đường tổng số (% sucrose equivalent) Lưu ý, trước đó khúc xạ kế phải được hiệu chỉnh về o Brix=0 bằng nước cất.
3.3.3.3 Phương pháp xác định hàm ẩm
Phân tích độ ẩm bằng phương pháp sấy đối lưu ở 105 o C đến khối lượng không đổi và tính toán kết quả bằng công thức:
3.3.3.4 Phương pháp Kjeldahl (phương pháp xác định protein)
Nguyên tắc: Phần mẫu thử được phân hủy bằng hỗn hợp của axit sunfuric đậm đặc và kali sulfat Sử dụng đồng (II) sulfat làm chất xúc tác để chuyển nitơ hữu cơ có mặt về amoni sulfat Dùng kali sulfat là để tăng điểm sôi của axit sunfuric và tạo hỗn hợp oxi hóa mạnh hơn cho việc phân hủy Bổ sung một lượng dư natri hydroxit vào dịch phân hủy đã để nguội làm giải phóng amoniac Amoniac giải phóng được chưng cất hơi trong dung dịch axit boric dư và sau đó dung dịch này được chuẩn độ bằng dung dịch thể tích chuẩn axit clohydric Hàm lượng nitơ tính được từ lượng amoniac tạo thành Từ hàm lượng nitơ xách định được phần trăm protein có trong mẫu.
Nguyên tắc: Lipid trong thực phẩm hiện diện ở nhiều dạng khác nhau như monoglycerid, diglycerid, triglycerid và sterol và axit béo tự do, phospholipid và carotenoid và các vitamin tan trong chất béo Lipid hòa tan trong dung môi hữu cơ và không hòa tan trong nước, do đó, các dung môi hữu cơ như hexan, ete dầu hỏa có khả năng hòa tan chất béo và chất béo được chiết xuất từ thực phẩm kết hợp với dung môi Sau đó, chất béo được thu thập bằng cách làm bay hơi dung môi, hầu hết tất cả dung môi được chưng cất và có thể được sử dụng lại.
3.3.3.6 Phương pháp xác định hàm tro
Xác định tro bằng cách nung mẫu thử ở lò nung nhiệt đồ từ 600 -700 o C trong vòng 8-
12 giờ sau đó tính toán kết quả với công thức sau:
3.3.4 Phương pháp đánh giá cảm quan
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Nguyên cứu thành phần khối lượng hóa học và của thanh long
4.1.1 Thành phần khối lượng của thanh long
Các thí nghiệm xác định thành phần khối lượng của quả thanh long ruột đỏ được thực hiện như sau: quả thanh long sau khi được vận chuyển về thì rửa sạch, loại bỏ bụi bẩn và tạp chất Phân loại và chọn ra 3 quả có kích thước và khối lượng đồng nhất Tiếp đến, tách vỏ ra khỏi quả thanh long và cân riêng lẻ vỏ và thịt quả thanh long Kết quả thu được thể hiện ở bảng 4.1.
Bảng 4.1: Thành phần khối lượng của thanh long ruột đỏ
STT Thành phần Khối lượng (g) Tỷ lệ (%)
Kết quả khảo sát ở bảng 4.1 cho thấy khối lượng thanh long ruột đỏ qua các thí nghiệm có sự sai khác về mặt lý thuyết Cụ thể phần trăm khối lượng trung bình thịt quả và vỏ qua thanh long ruột đỏ lần lượt là 62.48% và 37.52% Trong khi đó số liệu thể hiện ở bảng 2.3 về phần trăm khối lượng trung bình thịt quả và vỏ qua thanh long ruột đỏ lần lượt là 75% và 21.5% Như vậy có thể thấy rằng kết quả nghiên cứu về khối lượng của thanh long thấp hơn so với số liệu ở bảng 2.3 Cụ thể là tỷ lệ phần trăm khối lượng phần thịt quả và vỏ quả điều thấp hơn nhiều Nguyên nhân ở đây có thể là do các trái thanh long đạt chuẩn đã được xuất khẩu dẫn đến hầu hết thanh long ruột đỏ trong nước là hàng thứ phẩm thấp hơn.
Bên cạnh đó kết quả ở bảng 4.1 ta nhận thấy thanh long đỏ có lượng nước cao do đó quá trình ép đạt hiệu suất cao Dẫn đến quá trình ép được thực hiện một cách dễ dàng Tuy nhiên nồng độ chất khô hòa tan thấp, không đảm bảo cho quá trình lên men do đó dịch thanh long đỏ cần được điều chỉnh nồng độ chất khô phù hợp để cung cấp đủ lượng đường cho nấm men sử dụng để chuyển hoa đường thành ethanol.
4.1.2 Thành phần hóa học của thanh long
Qua quá trình tiến hành thí nghiệm, chúng tôi đã xác định được thành phần hóa học của thanh long ruột đỏ qua các phương pháp: phương pháp xác định thanh long để xác định độ ẩm và nồng độ chất khô; đo pH, phương pháp kjeldahl Thành phần dịch quả thanh long ruột đỏ dùng trong nghiên cứu lên men rượu vang được thể hiện ở bang 4.2.
Bảng 4.2: Thành phần hóa học của thanh long ruột đỏ
STT Thành phần Đơn vị Hàm lượng Tiêu chuẩn
2 Nồng độ chất khô ( o Brix) 12,6±0,10 TCVN 10696:2015
Thành phần dịch quả của một giống thanh long ruột đỏ trồng ở các vùng khác nhau, các mùa khác nhau và thời điểm thu hái khác nhau là khác nhau Tuy nhiên sự sai khác đó là không nhiều và có thể chấp nhận được Thành phần hóa học trong dịch quả thanh long ruột đỏ có nồng độ chất khô cao 12.6 và môi trường pH phù hợp 4.2 Rất thích hợp cho nấm men phát triển Ngoài ra hảm lượng protein khoảng 1,43% và lipid là 0,35% Thanh long ruột đỏ rất giàu các khoáng chất hàm lượng lên đến 0,9% Việc nghiên cứu sử dụng dịch quả thanh long ruột đỏ là hoàn toàn có cơ sở khoa học phù hợp với điều kiện thực tế.
Nghiên cứu hiệu suất của dịch ép thanh long
4.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt tính của enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch quả
Enzyme pectinase là enzyme thủy phân pectin, làm chất chiết trong dịch bào dễ thoát ra ngoài hơn, làm tăng hiệu suất chất chiết, hơn nữa dịch quả trong suốt không bị đục và lọc sẽ dễ hơn Nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng quyết định tốc độ phản ứng của enzyme việc xác định nhiệt độ tối ưu của enzyme pectinase sẽ giúp chúng ta biết được khoảng nhiệt độ nào là tối ưu mà enzyme có hoạt tính mạnh nhất và cho khả năng thu hồi dịch quả cao nhất.
Bảng 4.3: Bảng khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt tính của enzyme pectinase đến khả năng thu hồi dịch quả
Nhiệt độ Lần lặp lại
*Ghi chú: Giá trị trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại, trong cùng một cột các chữ số mũ giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê 5% (P < 0,05)
Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt tính của enzyme pectinase đến khả năng thu hồi dịch quả
Kết quả được xử lý thống kê anova cho thấy ở cả ba nhiệt độ điều có sự khác nhau về khả năng thu hồi dịch quả, trong đó thì ở 40°C thì cho khả năng thôi hồi dịch quả cao nhất khoảng 80% hiệu suất, còn ở nhiệt độ 30°C và 50°C thì khả năng thu hồi dịch quả thấp hơn khoảng 72% và 79% Theo Phan Thị Kiều Linh, 2020 thì nhiệt độ tối ưu của enzyme pectinase là 40-55°C thì sự xúc tác thủy phân của enzyme pectinase đối với pectin là lớn nhất Nhưng vì điều kiện lên men rượu vang thanh long nên nhóm chúng tôi chọn 30°C là nhiệt độ thủy phân của enzyme và là nhiệt độ lên men tối ưu của nấm men, tuy ở 30°C sẽ cho khả năng thu hồi dịch quả thấp nhưng không đáng kể, ngoài ra ở thời gian dài khoảng 7 ngày trong quá trình lên men thì khả năng xúc tác của enzyme sẽ tăng lên và hiệu suất thu hồi dịch quả cũng sẽ tăng lên.
4.2.2 Ảnh hưởng của pH lên hoạt tính của enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch quả
Bên cạnh nhiệt độ thì pH cũng ảnh hưởng khá lớn đến khả năng xúc tác của enzyme pectinase Do đó việc khảo sát các pH khác nhau để xem khoảng pH tối ưu cho hoạt lực xúc tác của enzyme pectinase là lớn nhất để có hiệu suất thu hồi dịch quả cao nhất Thông qua lượng dịch quả thu được trong bảng số liệu đã xử lý thống kê bên dưới đây.
Bảng 4.4: Bảng khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng thu hồi dịch quả Độ pH
*Ghi chú: Giá trị trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại, trong cùng một cột các chữ số mũ giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê
Thể tích dịch quả (ml)
Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn kết quả ảnh hưởng của pH đến khả năng thu hồi dịch quả Độ pH ảnh hưởng khá rõ rệt đến khả năng thu hồi dịch quả sau quá trình thủy phân của enzyme pectinase cụ thể ở các khoảng pH khác nhau thông qua xử lý thống kê anova cho thấy sự khác biệt giữa các mẫu có pH khác nhau (4.0 và 5.5 so với 4.5 và 5) Ở pH là 4 và 5.5 thì không có sự khác biệt cho khả năng thu hồi dịch quả, hiệu suất thu hồi dịch quả khoảng75% Trong khi đó ở pH là 4.5 thì khả năng thu hồi dịch quả khá cao hiệu suất khoảng 80%.
61 thuận lợi cho điều kiện sinh trưởng và phát triển của chúng nấm men Saccharomyces cerevisiae cho quá trình lên men, pH 4.5 cũng là pH tiệp cận với pH của dịch quả nên không cần tốn thêm nguyên liệu hiệu chỉnh pH cho quá trình sản xuất rượu vang thanh long ruột đỏ ở quy mô lớn. Ở pH 4,5 là tối ưu cho quá trình thủy phân với lượng dịch quả thu hồi cao nhất (75,25 ml/100g) kết quả này của Nguyễn Nhật Minh Vương (2011) nghiên cứu về hoạt tính của enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch quả trên nguyên liệu xoài Kết quả của chúng tôi cũng phù hợp với nghiên cứu của tác giả trên nên khoảng pH tối ưu cho enzyme pectinase là 4.5.
4.2.3 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme pectinase/nguyên liệu ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dịch quả
Pectinase ngày nay được ứng dụng nhiều trong quy trình sản xuất nước trái cây, chiết xuất dầu thực vật, chế biến đồ uống có cồn Theo Phạm Ngọc Tuấn (2009), khi thừa cơ chất, vận tốc phản ứng tăng khi nồng độ enzyme tăng nhưng khi nồng độ enzyme bão hòa với nồng độ cơ chất thì vận tốc phản ứng không thay đổi hoặc không tăng thêm khi tăng nồng độ enzyme Phản ứng thủy phân xúc tác bởi enzyme cần có một khoảng thời gian tối thiểu đối với từng loại enzyme Việc kéo dài thời gian cho hoạt động thủy phân là cần thiết để tạo ra lượng sản phẩm (dịch quả) nhiều Tuy nhiên, thời gian thủy phân quá kéo dài cũng không tạo ra lượng sản phẩm nhiều hơn mà lại mất nhiều thời gian (Nguyễn Nhật Minh Vương, 2011) Cho nên việc nghiên cứu tỷ lệ nồng độ bổ sung enzyme pectinase cho quá trình thủy phân thu hồi dịch quả là cần thiết để rút ngắn quá trình thủy phân và nâng cao hiệu suất thu hồi dịch quả Kết quả được xử lý thông kế bên dưới.
Bảng 4.5: Bảng khảo sát ảnh hưởng của nồng độ nấm men đến hiệu suất thu hồi dịch quả
*Ghi chú: Giá trị trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại, trong cùng một cột các chữ số mũ giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê 5% (P < 0,05)
Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn tỷ lệ enzyme pectinase bổ sung đến khả năng thu hồi dịch quả
Thông qua đồ thị và bản số liệu có thể thấy ở mức nồng độ enzyme bổ sung là 0,2% có sự khác biệt rõ rệt so với nồng độ 0.3 và 0.4% Và ở mức bổ sung enzyme với nồng độ 0.3% và 0.4% không có sự khác biệt giữa 2 mẫu Cụ thể ở mức nồng độ enzyme bổ sung là 0.2% thì hiệu suất thu hồi dịch quả khoảng 75% còn ở mức 0.3% thì hiệu suất lên tới gần 80% Có thể thấy việc bổ sung enzyme ở mức 0.3% sẽ cho khả năng thu hồi dịch quả cao nhất Ngoài ra việc bổ sung enzyme pectinase còn có khả năng làm giảm độ nhớt dịch quả là làm trong dịch quả nhờ vào phản ứng đặc trưng của chúng.
Việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của enzyme pectinase, các yếu tổ như nhiệt độ, pH, tỷ lệ enzyme bổ sung Để đạt những thông số phù hợp với enzyme và loại quả thanh long ruột đỏ Cũng như các thông số thích hợp giúp cho khả năng thu hồi dịch quả lớn nhưng có khả năng ứng dụng cao trong quy mô sản xuất lớn cụ thể như sau:
Nhiệt độ tối ưu để xử lý dịch quả: 30-40°C (nhiệt độ phòng) pH tối ưu: pH=4.5 (pH dịch quả)
Tỷ lệ enzyme bổ sung: 0,2%
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
4.3.1 Ảnh hưởng của thời gian lên
Thời gian lên men là một trong những yếu tố quan trọng để tạo nên sản phẩm chất lượng Việc xác định được thời gian lên men tạo ra được sản phẩm có độ cồn mong muốn, đồng thời tạo ra sản phẩm có màu sắc, mùi vị và trạng thái tốt nhất Qua đó chúng tôi đã khảo sát thời gian lên men tạo ra sản phẩm và thu được kết quả bên dưới.
Bảng 4.6: Kết quả sự thay đổi của độ cồn và nồng độ chất khô theo thời gian lên men
Thời gian lên men Độ cồn sau lên men (%) Nồng độ chất khô sau lên men (ᵒBrix)
*Ghi chú: Giá trị trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại, trong cùng một cột các chữ số mũ giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê 5% (P < 0,05) men(%)lên cồ ns au Độ
Hình 4.4: Sự thay đổi độ cồn theo thời gian lên men k hô (B ri x)
Hình 4.5: Sự thay đổi nồng độ chất khô theo thời gian lên men
Kết quả thu được từ bảng 4.1 cho ta thấy quá trình lên men trãi qua 3 đoạn Giai đoạn đầu là giai đoạn 2 ngày lên men đầu tiên, ở giai đoạn này quá trình lên men của nấm men đang nằm ở pha lag và đầu của pha log, ban đầu lúc bổ sung nấm men vào môi trường lên men, nấm men cần có thời gian thích nghi với môi trường gọi là pha lag (pha thích nghi) sau giai đoạn thích nghi là giai đoạn đầu của pha log (pha phát triển) nên lúc này nồng độ cơ chất (nồng độ chất khô) giảm không đáng kể từ 20ᵒBrix xuống cồn 15.57ᵒBrix cũng do đó nên độ cồn sinh ra không cao tầm khoảng 3.3% ethanol Ở giai đoạn 2 (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ngày) là giai đoạn phát triển mạnh mẽ của nấm men gọi là pha log (pha phát triển) lúc này nồng độ cơ chất giảm mạnh theo thời gian từ 15.57 o Brix xuống 8 o Brix đồng thời độ cồn cũng tăng mạnh từ 3.3% lên tới 11.7%, ở giai đoạn này quan sát có thể thấy nấm men lên men rất mạnh bọt khí được sủi lên liên tục đặc biệt là giai đoạn ngày thứ 7 là giai đoạn bọt khí nổi lên nhiều nhất sau ngày thứ 7 thứ 8 thì khả năng sủi bọt giảm xuống rất đáng kể Ở giai đoạn cuối (9, 10 ngày) là giai đoạn bão hòa của nấm men gọi là pha ổn định, lúc này nồng độ chất khô vẫn giảm nhưng độ cồn không tăng nhưng lại giảm lý do là vì pH giảm quá mạnh nên làm chậm hay ngăn chặn quá trình lên men rượu, pH giảm là vì ethanol bị oxy hóa thành acid acetic nên làm giảm pH của quá trình lên men và làm giảm luôn độ cồn.
Do đó, thời gian cho điểm dừng lên men phù hợp là 7 ngày, vào ngày thứ 7 độ cồn sẽ giao động từ 9,8-11,7% là độ cồn mà chúng tôi mong muốn đạt được trong sản phẩm của mình ngoài ra hàm lượng chất khô (hàm lượng đường tổng) còn khá cao nên sẽ tạo được vị ngọt dịu cho rượu vang thanh long ruột đỏ của chúng tôi.
4.3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men/nguyên liệu
Việc bổ sung nấm men vào để đẩy nhanh quá trình lên men tạo ra sản phẩm chúng ta cần xác định được tỷ lệ phù hợp để bổ sung vào mà làm cho tốc độ lên men nhanh nhất, khả năng tạo ra sản phẩm tốt nhất và thời gian lên men ngắn nhất Từ đó tạo ra được sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất trong thời gian ngắn nhất với kinh phí tiết kiệm nhất Từ việc nghiên cứu với các tỷ lệ khác nhau, chúng tôi đã rút ra được kết quả như sau:
Bảng 4.7 Bảng kết quả sự thay đổi độ cồn và nồng độ chất khô theo tỷ lện nấm men
STT Tỷ lệ nấm men bổ Nồng độ chất khô sau Độ cồn thu được sung lên men (ᵒBrix)
*Ghi chú: Giá trị trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại, trong cùng một cột các chữ số mũ giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê 5% (P < 0,05)
Tỷ lệ nấm men bổ sung(%)
Hình 4.6: Sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến quá trình tạo thành ethanol độ chất khô sau lênNồng
Tỷ lệ nấm men bổ sung(%)
Qua xử lý thống kê anova kết quả cho thấy việc bổ sung nấm men với các tỷ lệ khác nhau cụ thể là 0,01%, 0,03%, 0.05% và 0.07% Thì quá trình lên men sẽ cho độ cồn và hàm lượng chất khô khác nhau Trong đó cụ thể giữa các mẫu bổ sung nấm men 0,01%, 0,03%, 0,05% sẽ có sự khác nhau về mặt thống kê, có thể thấy đối với mẫu 0,01% nấm men sau quá trình lên men chính sẽ cho sản phẩm có độ cồn là 9,23% và nồng độ chất khô là 10,33ᵒBrix. Còn đối với mẫu 0,03% nấm men sẽ cho sản phẩm có độ cồn là 10,2% và nồng
67 độ chất khô là 9,3ᵒBrix Còn đối về mẫu 0,05% mấn men thì sau quá trình lên men cho sản phẩm độ cồn là 11,17% và nồng độ chất khô là 8,77ᵒBrix Qua việc xử lí thống kê anova thì cho thấy mẫu bổ sung nấm men với tỷ lệ là 0,05% và 0,07% thì không cho thấy sự khác biệt về độ cồn và nồng độ chất khô sau lên men, điều này có nghĩa là việc bổ sung nấm men với tỷ lệ 0,05% hay 0,07% thì độ cồn vẫn không tăng mà còn lại giảm đi một ít, nhưng nồng độ chất khô vẫn giảm Lý giải cho điều này là vì khi chúng ta bổ sung nấm men với nồng độ khá cao là 0,07% thì chúng sử dụng cơ chất là nồng độ chất khô để sinh trưởng và phát triển đề tăng sinh khối cho nấm men mà không sử dụng nguồn cơ chất đó để sinh ra ethanol nên điều này cho thấy khi bổ sung nấm men với tỷ lệ khá cao sẽ không cho ra sản phẩm đạt độ cồn mong muốn mà còn làm giảm đi nồng độ chất khô. Đối với việc phân loại rượu vang theo nồng độ cồn thì gồm có vang nhẹ sẽ có nồng độ cồn từ 8-10,5%, vang trung bình có độ cồn từ 11-12,5% và vang nặng có độ cồn từ 13- 15% Trong bài nghiên cứu của chúng tôi, thì để tạo ra một sản phẩm phù hợp với hương vị của người Việt Nam thì chúng tôi lên men tạo ra sản phẩm dòng vang nhẹ có độ cồn từ8-10,5% mà cụ thể là 10% độ cồn nên chúng tôi lựa chọn tỷ lệ nấm men bổ sung vào quá trình lên men là 0,03%.
Đánh giá cảm quan sản phẩm
Đánh giá cảm quan là một trong những phương pháp đánh giá phản ánh khách quan về chất lượng của sản phẩm cúa chúng tôi, qua cơ sở đó chúng tôi đã tiến hành đánh giá cảm quan và thu nhận, xử lý số liệu cho kết quả như sau.
❖ Mẫu 1: Sản phẩm rượu vang có thời gian lên men 5 ngày độ cồn khoảng 8-9%
❖ Mẫu 2: Sản phẩm rượu vang có thời gian lên men 7 ngày có độ còn 10%
❖ Mẫu 3: Sản phẩm rượu vang có thời gian lên men 9 ngày có độ còn 11%
Bảng 4.8 Điểm cảm quan của 3 mẫu rượu thanh long
STT Chỉ tiêu Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
6 Đánh giá Loại trung bình Loại khá Loại trung bình
Hình 4.8 Dãy màu sắc của rượu vang thanh long ruột đỏ
Biểu đồ đánh giá cảm quan quan
Màu sắc Mùi Vị Trạng thái
Hình 4.9: Biểu đồ đánh giá cảm quan theo TCVN 3215-79
❖ Mẫu 2: Sản phẩm rượu vang có thời gian lên men 7 ngày có độ còn 10%
❖ Mẫu 3: Sản phẩm rượu vang có thời gian lên men 9 ngày có độ còn 11%
Quan đồ thị trên có thể thấy điểm cảm quan mà người thử cho cao nhất là Mẫu 2, về màu sắc mẫu 2 đạt điểm 5,02, mùi đạt 4,8 điểm, vị đạt 2,85 điểm và trạng thái đạt 2,6 điểm Tổng điểm của mẫu 1 đạt 15,27/20 điểm nằm trong xếp loại khá Tóm lại, rượu vang thanh long ruột đỏ có thời gian lên men 7 ngày và độ cồn khoảng 10% sẽ cho sản phẩm đạt chất lượng cảm quan tốt nhất Còn đối với mẫu rượu 1 và 3 thì tổng điểm lần lượt là 12,51/20 và 12,41/20 điểm chỉ nằm trong xếp loại trung bình, chưa đáp ứng được về mặt cảm quan.
Xây dựng quy trình công nghệ
Xử lý Ép lấy dịch
Rượu vang thanh long ruột đỏ
Hình 4.10: Quy trình sản xuất rượu vang thanh long ruột đỏ
Thanh long đỏ được chọn lựa kỹ càng, chọn trái thanh long to, đồng đều về kích thước cũng như màu sắc, đảm bảo chất lượng nguyên liệu, trên cơ sở đó, đảm bảo chất lượng của sản phẩm luôn ổn định.
Bằng phương pháp thủ công loại bỏ phần vỏ ngoài của thanh long, sử dụng phần thịt cho công đoạn tiếp theo Chú ý trong quá trình xử lý quả dụng cụ cần phải được làm sạch để đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
Mục đích: Quá trình ép nhằm thu được dịch lên men, loại bỏ phần bã.
Dùng máy ép để ép thu lấy phần dịch quả cho quá trình lên men tiếp theo Còn phần thịt quả và hạt quả có thể sử dụng làm các chế phẩm khác chẳng hạn như phần thịt quả và vỏ quả có thể ủ men làm phân bón hữu cơ và phần hạt quả dùng làm dầu hạt thanh long.
Mục đích: nhằm tạo môi trường lên men thuận lợi cho nấm men sinh trưởng và phát triển.
Chúng ta cần xử lý dịch quả với enzyme pectinase để làm tăng độ trong của dịch quả và làm giảm độ nhớt của sản phẩm Vì hàm lượng pectin có trong dịch quả sẽ làm đục sản phẩm và không đảm bảo độ sánh cho sản phẩm cuối nên cần thủy phân pectin Bổ xung enzyme pectinase với tỷ lệ 0,2% và thời gian xử lý dịch quả là 2 giờ với điều kiện pH=4,5 ở nhiệt độ 40 o C
Ngoài ra cần bổ sung thêm đường và nước theo tỷ lệ tùy nhà sản xuất, nếu làm rượu vang thanh long nguyên chất thì không cần bổ sung thêm nước, nếu muốn làm tăng lượng sản phẩm có thể bổ sung thêm nước với tỷ lệ 1:1 hoặc 1:1,5 để đảm bảo màu sắc sản phẩm cuối Hiệu chỉnh nồng độ chất khô với đường saccharose đến 20 o Brix
72 giúp ổn định độ cồn sinh ra và độ ngọt sản phẩm Bổ sung sodium hydrogen sulfite với mục đích các chủng nấm men dại và vi sinh vật có trong thành phần dịch quả để đảm bảo cho chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae thuần chủng phát triển mạnh mà không sinh ra các sản phẩm phụ Việc bổ sung sodium hydrogen sulfite phải tuân theo quy định phụ gia theo tiêu chuẩn từng sản phẩm Với sản phẩm rượu vang nồng độ sodium hydrogen sulfite được bổ sung là 200ppm.
Trong quá trình lên men nấm men sử dụng nguồn cơ chất là đường sucrose để sinh ra ethanol và khí CO2 và các hợp chất khác Quá trình lên men rượu là quá trình kị khí nên không được có sự xuất hiện của khí oxy thời gian lên men là 7 ngày để có độ cồn mong muốn là 10,2% ethanol và nhiệt độ lên men là nhiệt độ phòng 30 o C Quá trình lên men là quá trình quan trọng quyết định đến chất lượng sản phẩm, nên cần kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng để đảm bảo cho quá trình lên men tốt nhất để tạo được sản phẩm như mong muốn Trong suốt quá trình lên men cần kiểm tra để quá trình lên men diễn ra bình thường, không được có khí oxy vào trong bình lên men làm giảm chất lượng sản phẩm.
Quá trình lắng lọc để loại bỏ các phần cặn lắng còn sót trong dịch quả như thịt quả, hạt quả và các tế bào nấm men chết trong quá trình lên men để tạo ra sản phẩm chất lượng có màu sắc và độ trong đạt tiêu chuẩn không bị đục, không bị cặn.
Mục đích của quá trình này nhằm để cải màu sắc, mùi vị, tăng giá trị cảm quan và chất lượng của rượu vang thanh long ruột đỏ, làm tăng hàm lượng ethanol trong quá trình ủ này Chuyển hóa thành các hợp chất đặc trưng trong quá trình lên men rượu vang Thời gian ủ có thể từ 10 đến 20 ngày ở 15-18 o C Tránh ánh năng của mặt trời và tránh sự xâm nhập của các vi sinh vật từ môi trường.
Là quá trình tiêu diệt các tế bào nấm men trong sản phẩm hay còn gọi là men vi sinh để ngừng các chuyển hóa hóa sinh trong sản phẩm để tránh các hiện tượng chuyển hóa màu không mong muốn Trong sản xuất rượu vang thì thường sử dụng phụ gia
Sorbate để ngừng quá trình lên men, chú ý liều lượng sử dụng đúng theo tiêu chuẩn phụ gia Việt Nam trong từng sản phẩm.
Sử dụng các loại chai rượu vang sậm màu để tránh ánh sáng giúp giữ màu cho sản phẩm, sử dụng nút bần làm từ gỗ thông để đóng nút cho sản phẩm không bị khí oxi vào trong gây hiện tượng sẫm màu không mong muốn và dán nhãn sản phẩm.
Đánh giá chất lượng của rượu vang thanh long ruột đỏ
4.6.1 Đánh giá thành phần hóa học của rượu vang thanh long ruột đỏ
Sau khi có thành phẩm rượu vang thanh long ruột đỏ nhóm chúng em đã sử dụng những phương pháp nghiên cứu để đo một số chỉ số của rượu vang thanh long ruột đỏ gồm: độ cồn, độ brix, độ ẩm, độ pH, hàm lượng tro Dưới đây là bảng kết quả mà chúng em đã đo được của rượu vang thanh long ruột đỏ:
Bảng 0.7: Bảng thành phần hóa học của rượu vang thanh long ruột đỏ
STT Chỉ tiêu Thống số
1 Nồng độ chất khô 8,9±0,08 ( O Brix)
Dựa trên sự phân chia loại rượu vang trên thị trường với độ cồn của rượu vang thanh long ruột đỏ giao động trong khoảng 10,34 thì sản phẩm nhóm chúng em thuộc vào loại rượu vang có nồng độ thấp Rượu vang thanh long ruột đỏ có nồng độ chất khô là 8,9 hoàn toàn phù hợp với “Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7045:2013 về Rượu vang” ( không nhỏ hơn 5g/l)
Sản phẩm rượu vang thanh long ruột đỏ có độ cồn khoảng 10% nằm ở phân khúc vang nhẹ, có lượng đường sót khá cao 8,9±0,08 O Brix tạo vị ngọt đặc trưng cho sản phẩm, ngoài ra pH=3,37±0,05 nằm ở pH acid nên sản phẩm có vị chua nhẹ Khi so sánh với một số loại rượu vang khác, sản phẩm rượu vang thanh long đỏ có độ cồn cũng như độ pH nhỏ hơn vang nho, chất lượng của rượu vang thanh long đỏ, độ cồn, độ ẩm, có thể thay đổi rất nhiều tùy theo địa phương.
4.6.2 Đánh giá vi sinh của rươu vang thanh long ruột đỏ:
Thành phần sinh vật trong rượu vang được ghi lại trong bảng sau:
Bảng 4.8: Các chỉ tiêu vi sinh của rượu vang thanh long ruột đỏ
STT Tên chỉ tiêu Vang thanh long Mức giới hạn theo ruột đỏ qui định
1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, 201±7 1000
2 E.coli, CFU/ml Không có Không được có
3 Cl.perfringens, CFU/ml Không có Không được có
4 Coliforms, CFU/ml Không có Không được có
5 Strep.feacal, CFU/ml Không có Không được có
6 Tổng số nấm men và nấm mốc, 9±0,2 100
Kết quả phân tích thành phần vi sinh vật trong rượu vang thanh long ruột đỏ bao gồm tổng vi sinh vật hiếu khí là 166 ± 7CFU/ml, tổng số nấm men và nấm mốc 4 ± 0.2CFU/ml, không phát hiện E.coli, Cl perfringens, Strep.feacal trong rượu vang thanh long ruột đỏ Các tiêu chí này phù hợp với tiêu chuẩn quy định về vi sinh cho đồ uống có cồnQCVN 6-3: 2010/BYT của Việt Nam Hầu hết các công bố về rượu vang trên thị trường chỉ công bố một vài chỉ tiêu hóa học cơ bản Do đó, việc phân tích và so sánh các chỉ tiêu này ở rượu vang sim với các loại vang khác bị han chế Công bố này cung cấp cái nhìn tổng thể cho người tiêu dùng về thành phần, chất lượng rượu vang thanh long ruột đỏ.
Bảng 4.9: Đánh giá cảm quan của rượu vang thanh long ruột đỏ
Tiêu chí đánh giá Rượu vang thanh long đỏ TCVN 7045-2013
Màu sắc Có màu đỏ hồng đặc trưng của thanh Đặc trưng cho từng loại sản long ruột đỏ phẩm
Có mùi thơm của trái thanh long, có vị Thơm đặc trưng của nguyên Mùi cồn đặc trưng của sản phẩm lên men, liệu và sản phẩm lên men, mùi thơm tự nhiên, không có mùi lạ không có mùi lạ.
Có vị chua nhẹ, vị ngọt của đường sót, Đặc trưng cho từng loại sản
Vị vị đắng nồng của ethanol, không có vị phẩm. lạ.
Trạng thái Có độ sánh của vang, có độ trong, vẫn Trong, không vẩn đục. còn 1 ít cặn dưới đáy.
Là một sản phẩm rượu vang mới, hầu như đã đáp ứng hầu hết các chỉ tiêu cảm quan về sản phẩm nhưng còn thiếu một số mùi vị đặc trưng như vị chát Bởi vì đặc trưng của dòng trái thanh long hầu như không có chất tanin nên không tạo được vị chát cho sản phậm rượu vang thanh long đỏ như rượu vang nho Sản phẩm có một màu đỏ hồng bắt mắt, mùi vị thơm ngon có thể đánh giá cảm quan đây là sản phẩm rất khá và có nhiều tiềm năng Sản phẩm nhận được sự chấp nhận tích cực từ người tiêu dùng.
Hình 4.11: Sản phẩm rượu vang thanh long ruột đỏ
