Nghiên cứu sản xuất rượu vang từ quả mua

Bộ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỒNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 0O0 BÁO CÁO TÔNG KÉT ĐÈ TÀI KHOA HỌC KÉT QUẢ THỤC HIỆN ĐÈ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN cứu SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ QUẢ MUA (MELASTOMA AFFINE D.DON) Mã số đề tài: 22/2SHTP SV03 Chủ nhiệm đề tài: Trịnh Ngọc Nhi Đơn vị thực hiện: Viện Công Nghệ Sinh Học Thực Phẩm Thành Phố Hồ Chí Minh - 2023 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu khoa học chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh khuyến khích cung cấp kinh phí, tạo điều kiện cho chúng em thực đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường Viện Công nghệ Sinh học - Thực Phẩm trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, Q Thầy Cơ, tập thể cán quản lý phịng thí nghiệm mơn tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện cho nhóm chúng em tiếp xúc với trang thiết bị thí nghiệm đại giúp chúng em rèn luyện kỹ nghiên cứu, sáng tạo, học hỏi củng cố kiến thức, có thái độ nghiêm túc nghiên cứu, làm việc khoa học hiệu cho cá nhân chúng em Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Nguyễn Ngọc Thuần tận tình hướng dẫn truyền đạt kiến thức quý báu giúp cho nhóm chúng em thực đề tài từ bước đạt kết cuối đề tài Đồng thời chúng em xin cảm ơn anh chị trước hổ trợ cho chúng em với kinh nghiệm thực tế anh chị trải qua chắn kiến thức kinh nghiệm thực tế Thầy anh chị trước có ích chúng em thời gian sau Qua kiến thức mà Thầy anh chị truyền đạt, nhóm chúng em tích cực nổ lực khơng thể tránh khỏi thiếu sót việc thực đề tài Kính mong nhận thơng cảm lời đóng góp ý kiến từ Q Thầy Cơ, anh chị bạn để luận án nhóm chúng em hồn thiện Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn! Nhóm nghiên cứu PHẦN I THƠNG TIN CHUNG I Thơng tín tổng qt 1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu sản xuất rượu vang từ mua (Melastoma affine D.Don) 1.2 Mã số: 22/2SHTP SV03 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài Họ tên TT Đơn vị công tác Vai trò thực đề tài (học hàm, học vị) TS Nguyễn Ngọc Thuần Trường ĐHCN Cố vấn Trịnh Ngọc Nhi Trường ĐHCN Chủ nhiệm đề tài Nguyễn Thị Huỳnh Như Trường ĐHCN Thành viên Cao Châu Hồng Thắm Trường ĐHCN Thành viên tham gia Phạm Nhật Thảo Duyên Trường ĐHCN Thành viên tham gia Lâm Bạch Bảo Phương Trường ĐHCN Thành viên tham gia Nguyễn Thị Thùy Vân Trường ĐHCN Thành viên tham gia Nguyễn Quốc Minh Trường ĐHCN Thành viên tham gia Trần Mạnh Khang Trường ĐHCN Thành viên tham gia 1.4 Đơn vị chủ trì: Viện Cơng nghệ Sinh học Thực phâm 1.5 Thòi gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 03 năm 2023 đến tháng 03 năm 2024 1.5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng năm 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng 03 năm 2023 đến tháng 10 năm 2023 1.6 Nhũng thay đổi so vói thuyết minh ban đầu (nếu có): 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 10.000.000 triệu đồng ( số tiền chữ: Mười triệu đồng) II Kết nghiên cứu Đặt vấn đề Hiện nay, thị trường có nhiều loại sản phẩm rượu vang, đặc biệt phải nói đến sản phẩm rượu vang có thương hiệu tiếng tồn lâu đời giới rượu vang Ý, Pháp hay Anh [1] Phần lớn sản phẩm rượu vang có nồng độ cồn cao nên tiềm ẩn nguy bệnh tật người sử dụng liều lượng cho phép Với số khảo sát tiến hành ức cho thấy rằng, người quan tâm đến sản phẩm rượu vang có độ cồn thấp cao Phần lớn khảo sát cho độ cồn thấp nằm khảng 3% - 8% cồn khách hàng thường phụ nữ người sử dụng rượu [2] Nghiên cứu xác định tầm quan trọng hội cạnh tranh với loại sản phẩm rượu vang khác thị trường nay, nhận thức tác động tích cực tiêu cực sản phẩm rượu vang sức khỏe người tiêu dùng Rượu vang nồng độ cồn thấp sử dụng với lượng vừa phải cho có số tác động tích cực đến sức khỏe người vấn đề tim mạch bệnh tiểu đường [3] Vì vậy, việc tạo dịng sản phẩm rượu vang có nồng độ cồn thấp đem lại lợi ích tích cực cho người tiêu dùng Quả mua (Melastoma affine D.Don) họ Melastomataceae tìm thấy khắp vùng trung du vùng núi Ở Việt Nam, mua mọc nhiều vùng núi thấp vùng đồng bằng, hải đảo từ Tuyên Quang, Quảng Ninh, Hà Nội, Nghệ An, Gia Lai, Lâm Đồng, Long An Quả mua có chứa khoảng 142 hợp chất khác bao gồm Flavonoid, Tannin, Phenylpropanoid, axit hữu cơ, Terpenoid Steroid [4] Đối với hợp chất chuyển hóa thứ cấp phenol flavonoid tổng lượng hai hợp chất khác chưa chín chín [5] Theo Wen Jun Zheng cộng (2021); mua có chất chống oxi hóa, chất kháng khuẩn hợp chất có hoạt tính sinh học cao, có tác dụng dược lý nên số nước Đông Nam Á mua sử dụng rộng rãi thuốc cổ truyền để chữa bệnh viêm gan, vàng da [4] Tuy vậy, sản phẩm thực phẩm sản xuất từ loại trái chưa xuất thị trường Quả mua với màu sắc hấp dẫn nguyên liệu tiềm lớn cho ngành chế biến sản phẩm từ trái Đặc biệt lên men từ mua tạo sản phẩm rượu vang thực nhằm khai thác nguồn nguyên liệu góp phần đa dạng hóa sản phẩm rượu vang thị trường Để tạo rượu vang thương phẩm, nguyên liệu mua cần trải qua trình trích ly thu dịch Tuy nhiên, q trình khai thác thịt thường gặp khó khăn lượng pectin lớn làm có độ nhớt cao gây cản trở trình lọc dẫn đến làm giảm hiệu suất thu hồi tượng đục thành phẩm Lên men rượu trình phức tạp, chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố khác nhau, tỷ lệ men giống, hàm lượng dinh dưỡng, thời gian lên men yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau lên men [6] Các yếu tố khác nguyên liệu khác Không giống nho hay loại trái thường sử dụng khác, mua có hàm lượng đường, acid tưong dối thấp cần phải bổ sung hàm lượng phù hợp để đạt mong muốn sản xuất Do đó, xác định hàm lượng chất khô ban đầu, tỷ lệ bổ sung nấm men, pH dịch lên men khởi đầu nghiên cứu nhằm hồn thiện quy trình lên men sản xuất rượu vang từ mua Mục tiêu 2.1 Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu động học q trình lên men rượu vang để từ xây dựng quy trình chế biến xác định thời gian bảo quản sản phẩm rượu vang từ mua hoàn chỉnh 2.2 Mục tiêu cụ thể: J Định tính thành phần (Ankaloid, Flavonoid, Saponin, Terpenoid, Coumarin, Quinone, hợp chat Polyphenol tanin) J Định lượng thành phần Polyphenol tổng, Flavonoid tổng, Polysaccharides trước sau lên men rượu vang từ mua J Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu : nước J Khảo sát nồng độ Enzyme pectinase J Theo dõi yếu tố ảnh hưởng ( thời gian lên men, pH, độ Brix) trình lên men rượu vang từ mua J Xây dựng quy trình sản xuất J Đánh giá cảm quan sản phẩm J định khả chống oxy hóa trước sau lên men J Xác định thời gian bảo quản sản phẩm Phương pháp nghiên cứu 3.1 Nghiên cứu định tính thành phần có mua Tiến hành thực nghiệm phương pháp định tính thành phần có ngun liệu theo tỷ lệ mẫu thuốc thử [7-9] Xác định thành phần có nguyên liệu kỹ thuật quan sát tượng Tiến hành cho mẫu thuốc thử vào ống nghiệm theo tỷ lệ, quan sát chuyển màu mẫu ống nghiệm mã hóa Kết thu có mặt hợp chất có nguyên liệu 3.2 Định lượng thành phần Polyphenol tổng, Flavonoid tổng, Polysaccharides trước sau lên men rượu vang từ mua Tiến hành xác định độ ẩm, hàm lượng Polyphenols, Flavonoids, Polysaccharides nguyên liệu sản phẩm phương pháp thực nghiệm đo phương pháp đo quang phổ UV-VIs [5, 10-15] Xác định độ ẩm thiết bị sấy ẳm hồng ngoại, đo lặp lại lần Tiến hành trích ly thu dịch đặc từ nguyên liệu đo quang phổ UV-VIs (mỗi hàm lượng tiến hành đo lặp lại lần), xử lý kết theo công thức kết giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn 3.3 Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu : nước Tiến hành thực nghiệm phương pháp cảm quan kết hợp với kỹ thuật đo màu với sản phẩm pha theo tỷ lệ nguyên liệu : nước khác so với mẫu đối chứng sản phẩm tương tự chấp nhận thị trường [16], Bố trí mẫu đo theo tỷ lệ khảo sát, sử dụng máy đo màu CR-400 Konica minolta (Nhật Bản), kết thu từ thông số L*, a*, b* sản phẩm Từ ta xác định tỷ lệ nguyên liệu : nước thích hợp 3.4 Khảo sát nồng độ Enzyme pectinase Tiến hành thực nghiệm phương pháp đo thể tích ống đong đo độ nhớt máy đo độ nhớt theo nồng độ khảo sát [17-18] Bố trí mẫu đo theo tỷ lệ nồng độ enzyme khảo sát, đo độ nhớt máy đo độ nhớt, kết thu nồng độ enzyme thời gian thích hợp cho q trình trích ly thu hiệu suất thu hồi dịch mức tối ưu Xử lý kết theo công thức kết giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn 3.5 Theo dõi yếu tố ảnh hưởng ( thời gian lên men, pH, độ Brix) trình lên men rượu vang từ mua Tiến hành phưong pháp thực nghiệm tạo sản phẩm phương pháp lên men theo tỷ lệ nguyên liệu : nước tỷ lệ nồng độ enzyme đạt tiêu chuẩn khảo sát Xác định thông số ảnh hưởng (thời gian lên men, pH, độ brix, độ cồn) trình lên men rượu vang [9, 19-24] 3.6 Xây dựng quy trình sản xuất Dựa vào thơng số thực nghiệm công đoạn chế biến sản phẩm, kết thu được thực theo phương pháp sơ đồ khối với công đoạn, thông số xác phù hợp 3.7 Đánh giá cảm quan sản phẩm Tiến hành theo phương pháp thực nghiệm đánh giá thị hiếu cho điểm người tiêu dùng theo thang điểm Bố trí thí nghiệm đánh giá cảm quan phù hợp với tiêu chí đánh giá phịng cảm quan thực tế, kết thu sản phẩm có điểm cao [25-26] 3.8 Xác định khả chống oxy hóa trước sau lên men Tiến hành phương pháp thực nghiệm, sử dụng chất thị DPPH sử dụng phương pháp đo quang phổ ƯV-VIs Bố trí thí nghiệm với lượng sản phẩm thuốc thử phù hợp với chất thị DPPH, sử dụng phương pháp đo quang phổ ƯV-VIs (đo lặp lại lần), xử lý kết theo công thức kết giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, xác định phần trăm chống oxy hóa nguyên liệu sản phẳm [7, 9, 27] 3.9 Xác định thòi gian bảo quản sản phẩm Tiến hành phương pháp gia tốc nhiệt (Qio) kiểm chứng thực nghiệm, sử dụng kỹ thuật đo màu xác định số màu sắc thay đổi theo thời gian nhiệt độ phương pháp gia tốc nhiệt (Qio) Kết cuối xác định khoảng thời gian xác bảo quản tốt sản phẩm[28-29] Tổng két kết nghiên cứu 4.1 Kết nghiên cứu định tính thành phần có mua Kết phân tích định tính thành phần hóa học nguyên liệu cho thấy mua có diện nhóm chat Phenolic tannin, Flavonoid, Alkaloid, Coumarin, Terpenoid Dựa vào tượng kết tủa thay đổi màu sắc sau thực phản ứng cho thấy hợp chất định tính có nhiều nguyên liệu mua nhóm chat Phenolic tanin cho phản ứng nhanh rõ hợp chất định tính Các hợp chat Flavonoid, Alkaloid, Coumarin, Terpenoid có nhiều nguyên liệu không bang Phenolic tannin mức độ phản ứng với thuốc thử xảy chậm 4.2 Kết định lượng thành phần Polyphenol tổng, Flavonoid tổng, Polysaccharides trước sau lên men rượu vang từ mua Theo kết thực nghiệm xử lý số liệu cho thấy hàm lượng tổng chất TFC, TPC, TPsC có nguyên liệu mua trước lên men có hàm lượng TPC 0,253 ± 0,003 mgGAE/gDW; hàm lượng TFC 0,178 ± 0,003 mgQE/gDW TPsC 0, 014 ± 0,001 mgDG/gDW có thay đổi khác biệt ý nghĩa so với hàm lượng TPC 0,245 ± 0,0006 mgGAE/g DW; hàm lượng TFC 130,92 ± 0,004 mgQE/g DW TPsC 0,084 ± 0,012 mgDG/g DW dịch trái sau lên men Dựa theo kết trên, hoạt tính mua có thay đổi sau trình lên men Điều cho thấy điều kiện trích ly 72 dung mơi nước hàm lượng Polyphenols cao nhất, cao hon hàm lượng Flavonoids Polysaccharides trước sau lên men 4.3 Kết khảo sát tỷ lệ nguyên liệu : nước Theo phụ lục c kết bảng 3.3 cho thấy sản phẩm có màu tưong đưong vói mẫu đối chứng sản phẩm có tỷ lệ 1:5 Như theo kết ta thấy mẫu đối chứng sản phẩm có tỷ lệ 1:5 cho kết đo màu tưong đồng, tỷ lệ 1:5 chọn để tiến hành thực nghiệm 4.4 Kết khảo sát nồng độ Enzyme Theo kết thực nghiệm xử lý số liệu cho thấy độ nhớt có thay đổi theo thời gian với khoảng nồng độ enzyme từ 0,1% - 0,2% độ nhớt khơng có thay đổi với khoảng thời gian thủy phân cao hon 30 phút Đồng thời nồng độ pectinase thời gian ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dịch thể nồng độ tăng từ 0,05% đến 0,1% hiệu suất tăng với nồng độ 0,1% hiệu suất tăng khơng có ý nghĩa (p > 0,05) Vì vậy, để tiết kiệm thời gian chi phí sản xuất đạt tiêu chí mặt cấu trúc sản phẩm, nồng độ enzyme phù hợp cho trình xử lý 0,1% với thời gian 30 phút đề nghị tiến hành 4.5 Kết theo dõi yếu tố ảnh hưởng ( thòi gian lên men, pH, độ Brix) trình lên men rưọu vang từ mua Từ kết theo dõi ảnh hưởng độ Brix, pH độ cồn đến sản phẩm sau trình lên men mẫu lên men có độ Brix ban đầu 17°Brix, pH = 5,0, nồng độ s Cerevisiae 0,1% cố định cho kết thích hợp nhất, sau q trình lên men pH giảm đi, độ Brix chuyển hóa thành rượu độ cồn cao so vói thời gian lên men sản phẩm Đồng thời, 17°Brix rượu vang có mùi thom nhẹ cho vị hài hịa Chứng tỏ giá trị tế bào nấm men hoạt động tốt, trình lên men diễn nhanh nên giá trị 17°Brix ban đầu thích hợp cho trình lên men rượu vang mua 4.6 Két xây dựng quy trình sản xuất Hình ỉ Quy trình sản xuất rượu vang từ mua 10