Luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học: Nghiên cứu sản xuất rượu vang hỗn hợp từ trái dâu tằm và dưa hấu

Rượu vang hỗn hợp trên thế giới chủ yếu được làm từ nhữnggiống nho tốt và có sự kết hợp giữa hai giống nho với nhau để tạo ra mùi vị và màusắc đặc trưng riêng cho từng loại rượu như là:

Đại Học Quốc Gia Tp Hỗ Chí MinhTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LUONG HONG THE VŨ

NGHIÊN CUU SAN XUẤT RƯỢU VANG HON HOP

TU TRAI DAU TAM VA DUA HAU

Chuyên ngành: Công nghệ sinhh học

TP HO CHI MINH, tháng 08 năm 2010

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠITRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAĐẠI HỌC QUOC GIA TP HO CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: - - + SE E#E#E£EEEEEEeEsEekrkeererered

Cán bộ chấm nhận xét Ï: :-cSc E St ESES3EESESEEESESEEEESESEEEESErErsrsrreree

Cán bộ chấm nhận Xét 2: - te St 3S EES3EE9EE8E8E5E5EEE5E2E 155555555 5e xeE

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai học Bách Khoa, DHQG Tp.HCM ngày tháng năm

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận Văn và Bộ môn quản lý

chuyền ngành sau khi luận van đã được sửa chữa (nêu có).

Chú tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành

TRUONG ĐH BACH KHOA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIET NAMPHÒNG ĐÀO TẠO SDH Độc lập — Tư do — Hanh phúc

Tp HCM, ngày thang nam 2010

NHIEM VỤ LUẬN VĂN THAC SĨ

Họ tên học viên: LƯƠNG HỎNG THẺ VŨ Phái: Nam

Ngày sinh: 09/10/1985 Noi sinh: Binh DinhChuyén nganh: Cong nghé sinh hoc MSHV: 03108154

CAN BỘ HƯỚNG DAN CN BỘ MÔN

QL CHUYEN NGÀNH

LỜI CẢM ƠNTôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ sinh họctrường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ tôi trong thời gian

thực hiện luận văn tại Bộ môn.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến thầy Nguyễn ĐứcLượng và cô Nguyễn Thuý Hương đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong thời gian

làm luận văn vừa qua.

Con xin cảm ơn Ba Mẹ đã hết lòng thương yêu và nuôi nang dạy dỗ con nên

người Luôn luôn động viên con trong những lúc khó khăn, giúp con vượt qua

những khó khăn và thử thách trong công việc cũng như trong cuộc sống

Tôi cũng xin cảm ơn bạn bè của tôi, những người đã luôn ở bên tôi và giúp đỡ

tôi trong những lúc khó khăn Và tôi cũng xin cảm ơn những đồng nghiệp trongcông ty đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện luận văn này

Học viên

Lương Hồng Thế Vũ

Nghiên cứu sản xuât rượu vang hon hop từ trái dau tam và dưa hau

Tóm tắt luận vănRượu được làm từ hỗn hợp trái dua hau và dâu tăm, trong đó dâu tam với tý lệlần lượt là 60%, 70%, 80%, 90% Dịch hỗn hợp được điều chỉnh các thông số vềđiều kiện tối ưu: nồng độ chất khô là 20° Bx, pH 4.0, tỷ lệ giống 5% thể tích chủngnam men Saccharomyces cerevisiae (với mật độ tế bào 2.5x10° N/ml) Độ rượu thuđược cao nhất sau 7 ngày là 10.34% V ở tỷ lệ 90% dâu tằm và 10% dưa hau Cảmquan rượu với những tỷ lệ hỗn hợp khác nhau, tỷ lệ dâu tăm/dưa hấu (90:10) có mùivị phù hợp với người tiêu dùng Việt Nam Sản phẩm dat tiêu chuẩn vệ sinh an toànthực phẩm

Research on blending in the producing mulberry and watermelon wine

AbstractWines were obtained by blending watermelon with 60%, 70%, 80%, 90%proportions of mulberry Blending solutions are adjusted the parameter of optimum

conditions: Brix degree is 20°Bx, pH 4.0, breed rate is 5% of Saccharomycescerevisiae volume (with cell density 2.5 x 10° cell/ml) Alcoholic strength obtained

is 10.34%V with 90% mulberry and 10% watermelon after 7 days of mainfermentation Sensory with blending wine by _ different proportions,mulberry/watermelon (90:10) has a taste accorded with Vietnamese consumers.Product of blending wine agree with the Hygiene and Safety Food Standards.

MỤC LỤC

Danh mục hình ảnh - E3 11 99 1111 ng re IV

Danh mục bảng biỀU - - + E3 E#E*EEE SE EšEEE kg re, VDanh mục các từ VIẾt tắt - ca tt SH ng SH He HE ng rei vìChương 1 MO ĐẦU - Sk+sEE 3v SE nkcg rrvrrre |

1.1 Đặt vẫn đề cu HH re |1.2 Nhiệm vụ của dé tài cccctectrhnrrhthrH re |

Chương 2 TONG QUAN SG SLS1 v1 re 3

2.1 Giới thiệu về trái dâu tăm và trái dưa hấu ccccccrrierrierrree 3` 32.1.1.1 Đặc điểm sinh học - Sa ST SE SE 55x tr tt tre 32.1.1.2 Đặc điểm trong 777 42.1.1.3 Thành phan hoá học và ng dHHg Sen eeeererrren 5Pha 72.1.2.1 Đặc điểm sinh học Sa ST SE E11 155gr tt trea 72.1.2.2 Dac diém trong 777 ổ2.1.2.3 Thành phan hoá học và eng dHỤHg sec eeererrree 102.2 Nắm men dùng trong sản xuất rượu vang s-sss+x+s+esesescse 122.2.1 Phân loại nắm men ¿is set E+ESeEEESESEEEESESEEEEsEsersrsereree 122.2.2 Dinh dưỡng nam men và chất lượng rượu vang -: 132.2.2.1 Nguôn dinh dưỡng CACDON veccccccccccscscscsssesesesvsvevsvsvsvsereseeseveveve 13

V2 200)//)/1-/., 8) 14

2.2.2.3 Dinh dưỡng các nguyên 16 VÔ €Ơ Set Street 142.2.2.4 Các nhân t6 sinh truOng.eccccccccccccccccscscssscsesvsvsvevsvscsessreesevevsvsee 192.2.3 Nam men thường gặp trong sản xuất rượu vang -: 162.3 Công nghệ sản xuất rượu Vang - - + + tk ckekekekekeeeree 17

2.3.1 Quá trình lên men rượu vang «<< ««ssxeeseesssssss 18

2.3.2 Những yếu tô ảnh hưởng đến sự lên men rượu -: 192.3.3 Các công đoạn cơ bản trong sản xuất rượu vang : 232.4 Sơ lược về rượu vang hỗn hợpp - - - + + ckekekekeeeeeeeeesee 24

2.4.1 Khái niỆm c Ăn HH ng ngu 24

2.4.2 Thanh phần hoá hoc ccccesccscssssscesssssssssscscscscseseccecscscasasavavavens 252.4.3 Các loại rượu vang hỗn hợp trên thé giới - - - +s+s+sscse 26

2.5 Cac nghiên cứu trong Va ngOải NUOC - c5 c5 +ssssssssss 282.5.1 Các nghiên cứu trong nƯỚC << << <1 seeeessesssssss 282.5.2 Cac nghiên cứu ngoài ƯỚC << << <1 seeeeeseesesssss 28

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU 31

2mn.(ÍaO 3l

3.1.1 Đối tượng nghiên CỨU c3 SEEESESESESEEkrkrkrkekeeeed 31mẽ, nn -.( a+ 3]MAHƠƯAUAOUtcÉPỆIIỌỆỌỆẬỆẠỆIid 3]An" na ố d 3]3.1.2 Dụng cụ va thiẾt bi vce cccescscsescsecscscscscsssssssvevsvscsesesscssnsnees 323.1.3 Hoá CAL eeceecsecsseesseesneesseessscsssessscsnesusesueesueesueesneesneenneeneeentees 32

3.2 _ Phương pháp nghiÊn CUu (<< << 1111111 Ea 333.2.1 Quy trình công nghệ được sử dụng trong nghiên cứu 33

3.2.2 _ Thuyết minh quy trình công nghệ - + + + + sxsx+x+xsxd 343.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU -:-cccccccsee 353.3.1 Phương pháp cấy và bảo quản nắm men - ¿5s x+sd 353.3.2 Phuong pháp nhân giống ¿2 + k+E#E+ESESESEEkrkrkrkekeeeed 353.3.3 Phương pháp xác định số tế bào nắm men trong Iml canh trường

“ A/+44 ă.a 36

3.3.3.1 Phương pháp buông đếm hông cầu -ccccccccrercrercre 36

3.3.3.2 Phương pháp Ao mật độ quaqng + vi 373.3.4 Phương pháp phân tích hoá ly -<<<<<<+++++++++ssss 38

ili

-3.3.4.2 Xác định nông AO RG KO WRRRRRNNNA 38

3.3.4.3 Xác định ham lượng COM RE 383.3.4.4 Xác định hàm lượng axÍt tN ccccccccccccccscscscsesssssvsvsvevsvsteveteeeees 393.3.4.5 Xác định hàm lượng vitamin C ĂẶẶẶ S3 ki 403.3.4.6 Xác định hàm lượng đường khiể Ă.Ă Ặ cccctcva 403.3.5 Phương pháp cảm quan đánh giá chất lượng sản phẩm 41

3.3.5.1 Phương pháp phép thứ so NANG ccccc cà vrisssea 423.3.5.2 Phương pháp phép thử cho đÌÏÊM - - -cccccrcstcrerererees 42Chương 4 KẾT QUA VA BIEN LUẬN - 5s cscs¿ 454.1 Khảo sát thành phần hỗn hợp trái dâu tăm và trái dưa hấu 45

4.2 Khảo sát chủng nấm men thích hợp cho quá trình lên men rượu vanghỗn hợp _ CS 11v TS E111 TT HH1 HH TH ru 464.2.1 Khảo sát khả năng phát triển của các chung nam men 46

4.2.2 Khảo sát khả năng lên men rượu của các chủng nam men 47

4.3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men 49

4.4 Khảo sát ảnh hưởng ty lệ b6 sung giống đến quá trình lên men 53

4.5 Khao sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men - -: 56

4.6 Khảo sát ảnh hưởng nông độ chất khô đến quá trình lên men 59

4.7 _ Đánh giá cảm quan rượu vang hỗn hop trái dau tam va dưa hấu 61

Chương 5 KET LUẬN VA DE NGHỊ - - 5s cscs¿ 65

5 Kết luận tre 655.2 _ DE nghị G1111 5 11111 HH 11111111 65

TÀI LIEU THAM KHẢO G2 + c St SE SE 3E SE ESEEsEseEssseesez 67

Hình 2-1.Hình 2-2.Hình 2-3.Hình 2-4.Hình 2-5.Hình 2-6.Hình 3-1.

dưa hấu

Hình 4-1.Hình 4-2.Hình 4-3.Hình 4-4.Hình 4-5.Hình 4-6.

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất rượu vang hỗn hop trái dâu tam va

¬ .Á.ố.aa 33

Tế bao nam men S.C quan sát từ buông đếm hồng cầu 47Khảo sát khả năng lên men rượu của các chủng nắm men 49Ảnh hưởng thời gian đến quá trình lên men - - - +s+cs£sEezezxe: 52Ảnh hưởng tỷ lệ bố sung giống đến quá trình lên men - 55Ảnh hưởng pH đến quá trình lên men: - ¿2+6 s+E+E+E+EsEeEerezxei 58Anh hưởng nông độ chất khô đến quá trình lên men eee: 61

Danh mục bảng biéuBảng 2-1 Thanh phan hoá học của cây dâu tam den (Morus nigra L.) thuộc đảo La

Gomera, Tay Ban Nha c0 0100001 1311111111111893 111111 11T 0001661 ke 5

Bảng 2-2 Thành phan hoá học của dâu tam trang (Morus alba L.), den (Morusnigra L.), đỏ (Morus rubra L.) thuộc phía Đông vùng Anatolia, Thỗ Nhĩ Kỳ 6Bảng 2-3 Các giống dưa được trồng nhiều ở Việt Nam 5s +x+x+esesesese 9Bang 2-4 Thành phan hoá hoc của dưa hau (nguồn: USAD — Bộ Nông Nghiệp Hoa

0 II

Bảng 2-5 Thành phần rượu vang hỗn hợp của hai giống nho Monastrell va

Cabernet Sauvignon thuộc vùng Jumilla, Tây Ban Nha (Mo: Monastrell; CS:Cabernet Sauvignon) [15] - - - << << 1111 11111313111119993311 11111111111 1111900255511 kg 25

Bảng 2-6 Thành phần rượu vang hỗn hợp của ba giống nho Monastrell, Cabernet

Sauvignon va Merlot thuộc vùng Jumilla, Tây Ban Nha (Mo: Monastrell; CS:Cabernet Sauvignon, Me: Merlot) [15] ccceesscscccccccceeeeeseeessssseeeeeeeeceeeseeeeeeeaas 25

Bảng 3-1 Bảng đánh giá chất lượng san phẩm vang hỗn hợp trái dâu tam va duaI0 43Bảng 3-2 Bảng quy định đánh giá mức chất lượng vang hỗn hợp trái dâu tam va| " 44Bảng 4-1 Khảo sát thành phần hỗn hop trái dâu tam và dưa hau - 45Bảng 4-2 Khả năng tăng trưởng của các chủng nắm men 2-2-5 s+s+sssse 46Bảng 4-3 Khảo sát khả năng lên men rượu của các chủng nam men 48Bảng 4-4 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men 51Bảng 4-5 Khảo sát tý lệ b6 sung giống đến quá trình lên men - - - 2 +: 54Bảng 4-6 Khảo sát pH đến quá trình lên men - - - + + + +E£k+E+E£EeE+eeeeese 57Bảng 4-7 Khảo sát nồng độ chất khô đến quá trình lên men 2- - 2s: 60Bảng 4-8 Kết quả đánh giá cảm quan theo phương pháp phép thử so hàng 63Bảng 4-9 Kết quả đánh giá cảm quan mẫu 9:1 của rượu vang hỗn hợp trái dâu tăm

-vi-Danh mục các từ việt tat

Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces ellipsoideusSaccharomyces oviformisSaccharomyces uvarum

Luận văn Thạc sĩ -]- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

Chương 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vẫn đề

Rượu vang là sản phẩm được ưa chuộng trên thế giới Đã có rất nhiều loạirượu vang nỗi tiếng được sản xuất ở quy mô công nghiệp và quy mô gia đình, chănghạn như: Bordeaux (Pháp), Rioja (Tây Ban Nha), Vinho Verdes (Bồ Dao Nha),Riesling (Đức) Rượu vang hỗn hợp trên thế giới chủ yếu được làm từ nhữnggiống nho tốt và có sự kết hợp giữa hai giống nho với nhau để tạo ra mùi vị và màusắc đặc trưng riêng cho từng loại rượu như là: Monastrell — Cabernet Sauvignon,

Sauvignon Blanc — Semillon,

Ở Việt Nam, các công ty sản xuất rượu vang Đà Lạt lay nho ăn trai tươi nhưng

ít hương vi đặc trưng và it nước từ vùng nho ăn trái xứ nóng Ninh Thuận trộn với

nước ép trái dâu tăm lên men hay nhập nước cốt nho từ Pháp, thậm chí là pha trộnvới rượu vang thượng hạng từ Pháp Tuy nhiên rượu vang Việt Nam chưa chiếmlĩnh được thị trường trong nước bởi nhiều lý do khác nhau

Dâu tăm và dưa hấu là hai loại trái cây được trồng rộng rãi ở Việt Nam Đối

với cây dâu tằm, lá được thu hoạch nuôi con tăm còn trái thì làm nước cốt để uống

Trái dưa hấu chỉ dùng ăn giải khát vào mùa hè Do vậy dé tận dụng hai nguồn tráicây này đồng thời thay thé cho trái nho ít chất lượng của Việt Nam, tạo nên rượuvang hỗn hợp của những trái cây nhiệt đới Đó là lý do chúng tôi thực hiện dé tai

này.

1.2 Nhiệm vụ của đề tài

Nhiệm vụ của đê tài trong việc nghiên cứu sản xuât rượu vang hon hop từ tráidâu tăm và dưa hâu được thực hiện như sau:

e Khảo sát thành phan hỗn hợp dịch ép trái dâu tam và dưa hau

HVTH: Lương Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ -2- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

e Khảo sát chủng nam men thích hợp khi lên men rượu vang hỗn hop tráidâu tăm và dưa hấu

e Khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu vang hỗnhợp trái dâu tam va dưa hấu như: thời gian, pH, nồng độ chất khô va ty lệbồ sung giống

e Đánh giá cảm quan sản phâm rượu vang hôn hợp trái dâu tăm và dưa hau.

Luận văn Thạc sĩ -3- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

Chương 2 TONG QUAN2.1 Giới thiệu về trái dâu tăm va trái dưa hấu

2.1.1 Dâu tắm2.1.1.1 Đặc điểm sinh họcDâu tam thuộc chi Morus của họ Moraceae Có 24 loài thuộc chi Morus với hơn

100 giống Dâu tăm được trồng từ vùng ôn đới đến vùng cân nhiệt đới của Bắc báncầu và chí tuyến Nam bán cầu, trải rộng từ chí tuyến đến cận bắc cực, những nơicách mực nước biến 400m [7, 24]

Dâu tăm được trồng nhiều ở Ấn Độ và Trung Quốc vì lá của chúng là thức ăncho con tăm (Bombyx mori L.) Tuy nhiên ở các nước Châu Au, dâu tam được trồng

với mục đích là thu hoạch trái (Ercisli, 2004; Gerasopoulos & Stavroulakis, 2007).Phân loại khoa học:

Ngành : SpermatophytaHVTH: Lương Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ -4- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

Lớp : Angiospermae

Lớp phụ : DicotyledoneaeBộ : Urticales

Họ : Moraceae

Chi : MorusLoài : Nigra

Tên khoa học : Morus nigra L— Dâu tam đen2.1.1.2 Đặc điểm trông trot

e Lam datCay dâu là cây có khả năng thích ứng rộng với nhiều loại đất như đất đôi, đấtbãi ven sông, ven biến, đất thịt ven đê song khi thiết kế vườn dâu phải chú ý đủánh sáng và độ thông thoáng Trồng dâu nên trồng tập trung vào một khu vực để dễquan ly, không nên trồng xen với các cây trồng khác như : lúa, màu Dat trồng dâuphải được cày sâu, bừa nhỏ, độ sâu cay là 25-40 cm hoặc sâu hơn càng tốt Cay

xong, bừa tơi nhỏ, nhặt sạch cỏ và san đất cho phăng

e Chọn hom dâu

Ruộng dâu để lẫy hom phải đạt từ 2 năm tuổi trở lên, không sâu bệnh, khônglẫn giống, không gum, không đốn phot Chọn những hom dâu đủ tiêu chuẩn bóthành từng bó, dé nơi khuất gió bảo quan 3-5 ngày

e Mat độ trồngTuy thuộc điều kiện đất đai, giống dâu, phương pháp tạo hình, hệ thống trồngxen và các điều kiện khác mà mật độ trồng khác nhau Theo Kanarev Petkov, ở cácnước Nhật Ban, Nam Triều Tiên, ân Độ đều trồng dâu theo mat độ: 1,5-2,5x0,5(m)

Ở Trung Quốc, phần lớn các vùng trồng theo mat độ: 1,6x0,7(m) hoặc 1,8x1,0(m);

ở Việt Nam, vùng đất đồi và cao nguyên thường bị hạn cần phải tạo hình cao nêntrồng với mật độ: 2,0x0,8-1,2(m), ở vùng đất bãi ven sông, đất đồng bằng nếu

Luận văn Thạc sĩ -5- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

không trồng xen thì có thé trồng với khoảng cách: 1,8x0,4(m), nếu có trồng xen thìtrồng với khoảng cách: 2,5x0,4(m)

e Bon phan

Xác định liều lượng bón cần căn cứ vào điều kiện khí hậu, đất dai, tudi cây,mật độ trồng, biện pháp đốn tỉa và thời kỳ sinh trưởng của cây Nhìn chung, ởnhững vùng có tưới nước, trồng day có thé bón 10-25 tấn phân chuéng/ha, phân vôcơ là: 150-250kg N, 60-100kg P;O¿, va 60-100kg K;O/ha.năm Ở Việt Nam qua cácthí nghiệm cho thấy bón với liều lượng 200kg N, 100kg P;O; và 100kg

K;O/ha.năm.

2.1.1.3 Thành phần hoá học và ứng dụng

Dâu tăm có thé chữa bệnh đường ruột, nhuận tràng, chữa đau răng, tay giun,giảm đường huyết, thuốc gây nôn (Baytop, 1996) Dau tam có chứa nhiều hợp chatphenol có tác dụng chống oxy hoá, chống đột biến và chống ung thu cho con người

Trái dâu tam chứa các axít béo cần thiết như linolenic, linoleic, and axit oleicma con người không thé tự tong hop được Những hợp chất trong dâu tam cần thiếtcho sự hình thành và phát triển chức năng của nao, hệ thần kinh và sản xuất hormon

eicosanoids (thromboxanes, leukotrienes,prostaglandins) [18, 24].Bang 2-1 Thanh phan hoá hoc của cây dâu tăm den (Morus nigra L.) thuộc đảo La

Gomera, Tay Ban Nha.

pH 3.28

"Bx 21.07Axit tong (g/L axit citric) 15.63

Axit malic (g/L) 1.44Axit lactic (g/L) 0.19Axit citric (g/L) 25.20Anthocyanins (mg/L) 2120.00Kali (ppm) 3361.36Natri (ppm) 98.37

HVTH: Luong Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ -6- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

Bảng 2-2 Thành phan hoá học của dâu tam trang (Morus alba L.), den (Morusnigra L.), đỏ (Morus rubra L.) thuộc phía Đông vùng Anatolia, Thỗ Nhĩ Kỳ

¬ ` Dâu tăm đỏ

Thành phần Dau tam trăng Dau tam den (Morus rubra

(Morus alba L.) (Morus nigra L.) L)

pH 5.60 3.52 4.04

"Bx 20.4 16.7 15.9Axit tong (%) 0.25 1.40 1.37

Hàm lượng âm (%) 71.5 72.6 74.6

Vitamin C (mg/100ml) 22.4 21.8 19.4Photpho (mg/100g) 247 232 226Kali (mg/100g) 1668 922 834Canxi (mg/100g) 152 132 132Magie (mg/100g) 106 106 115Natri (mg/100g) 60 59 61

Sat (mg/100g) 4.2 4.2 4.5Đồng (mg/100g) 0.5 0.4 0.4

Luận văn Thạc sĩ -7- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

2.1.2 Dưa hấu2.1.2.1 Đặc điểm sinh học

Dua hấu (tiếng Anh là watermelon, tiếng Pháp melon d’eau) là một loại thânthảo dạng dây leo có nguồn gốc từ Nam Phi

nhiều ở sa mạc Kalahar Đó chính là tổ tiên của loài dưa hoang dại Tsamma melon(Citrullus lanatus var citroides) Lá nó có gân mạng hình lông chim và cây rất saiquả, có hơn 100 quả trên một thân leo Dưa hấu là nguồn nước, thực phẩm cho cảngười lẫn vật nuôi của dân bản địa Các bức vẽ tượng hình đã mô tả dưa hấu là mộttrong những thực vật đầu tiên được trồng ở triều đại Ai Cập cách đây 5000 năm.Loại trái cây này cũng thường được để trong các lăng mộ của các vi vua Pharaohnhư là sự nuôi dưỡng ở thé giới bên kia [5]

Phân loại khoa học:

Giới (Kingdom) : PlantaeNgành (Division) : MagnoliopphytaLớp (Class) : MagnoliopsidaBộ (Order) : CucurbitalesHVTH: Lương Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ -8- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

Họ (Family) : Cucurbitaceae

Giống (Genus) : Citrullus

Loài (Species) : Citrullus lanatus

2.1.2.2 Đặc điểm trong trot

e Thoivu

Vụ sớm (dưa Noel ): Gieo trồng vào thang 10 dương lịch va thu hoạch vào dipNoel (20 - 30/12); Vụ chính (dưa Tết): Gieo trồng tháng 11 dương lịch và thu hoạchvào dịp Tết Nguyên Đán Vụ hè (dưa Lạc Hậu): Gieo trồng vào tháng 02- 05 dương

lịch.e Bon phan

Luong phan bon nhiéu hay it tuy thuộc độ mau mỡ của đất Đất bạc màu, đấtcát cần bón nhiều phân hơn đất thịt và đất sét Liều lượng phân bón chung: Phânchuồng hoai hoặc phân hữu co: 1.000 kg/ha, Vôi bột (quét tường hoặc vôi nung từvỏ Sò): 1.000 kg/ha, Phân bón NPK 13-13-13+TE Đầu Trâu: 1.000-1.200 kg/ha

e Thụ phanThu phan nhân tao là biện pháp kỹ thuật cần thiết trong sản xuất dưa dé déchăm sóc, bón thúc nuôi trái, trái lớn đều, chín và thu hoạch cùng lúc Thụ phan vaobudi sáng từ 7-9 giờ lúc dây dưa dải khoảng 1,5m và ra hoa rộ (25-30 ngay sau khi

Luận văn Thạc sĩ -9- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

trồng) Ngat hoa đực bat ky, hoa vừa nở, to và có nhiều phan; chấm phan đều lên

hoa cái vừa nở.e Chon trai

Muốn cho trái thương phẩm to, tròn đều nên dé mỗi cây một trái Chon trai ở

vị trí lá 15-20 trên dây chính (hoa cái thứ 3, thứ 4) hay 8-12 trên dây nhánh (hoa cái

thứ 2, 3), trái có cuồng to, dài, bầu noãn to, tròn đây, không sâu bệnh và lớn nhanh

sau khi thụ phấn

e Thu hoạch

Dưa thương phẩm được thu hoạch khi có độ chin 70-80% (khoảng 25-30 ngàysau khi thụ phan hay 65-70 ngày sau khi trồng) Năng suất từ 18-45 tan/ ha

Bang 2-3 Các giống dưa được trồng nhiều ở Việt Nam

Thời gian sinh Năng suất

Giông dưa hầu Hình dạng trái „

trưởng (ngày) (tan/ha)Sugarbaby Cho trai tron, nang 3 — 7kg,

` Tuy thuộc

ruột do, dé bong ruột, vo `

65 — 75 vào điêu kiệnmỏng đen, chịu đựng

moi trương

chuyên chở xa.

An Tiêm Dễ ra hoa, đậu trái cho năng

suất cao, trái tròn, phẩm 70 —75 30 — 40chat ngon

An Tiém 94 Trái tròn, nặng từ 6 — 8kg,

vỏ sọc xanh đậm, ruột đỏ¬ , | 70 — 75 30 — 40thịt chắc, rat ngọt va trái gilt

được lâu sau thu hoạch.An Tiêm 95 Trái tròn, nặng từ 7 — 9kg, 70-75 35 45

vỏ đen có sọc mo, ruột doHVTH: Lương Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ -10- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

thư tốt

An Tiêm 100 Trái tròn nặng 2 — 3kg, vỏ

sọc xanh, ruột vàng ngon 65 — 75 25 — 30

ngot.Hồng Luong Trái tròn, vỏ xanh nhạt với

65 — 70 35 — 40soc xanh đậm, ruột do.

Hac My Nhan Trai dai, vỏ xanh soc đen,

55 - 65 35 - 45ruột đỏ it hat

2.1.2.3 Thanh phan hoá học và ứng dung

Quả dưa hấu vị ngọt mát, tính lạnh, có tác dụng giải khát, giải say năng, lợi

tiểu, hạ huyết áp, thường được dùng điều trị nóng trong bàng quang, đái buốt, viêm

thận phù thũng, vàng da, ra máu, viêm họng.

Dưa hấu chứa nhiều lycopene- chất chống ôxy hoá có tác dụng chống lại ungthư ngực (phụ ni), tuyến tiền liệt (nam giới), ngoài ra còn là nguồn cung cấp cácchất dinh dưỡng như các sinh tố A, BI (Thiamin), B6 (Pyridoxine), C, E,

Magnesium và Potassium.

Sinh t6 A và Beta-Carotene hỗn hợp có khả năng làm giảm lượng mỡ tích tụtạo sự chai cứng thành động mạch ra, chat Pyridoxine (B6) giúp cơ thé tạo tế baomới, tạo thêm hồng huyết cầu và gia tăng sự chuyển hoá các chất hoá học giúp cothé hoạt động hữu hiệu hơn Hơn nữa, Potassium - một sinh tố khoáng có nhiềutrong dưa hấu giúp thăng bằng nhịp tim, gửi oxygen lên óc và điều hành lượng nước

Luận văn Thạc sĩ-ll- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

trong cơ thể, ngăn ngừa bệnh cao huyết áp cũng như tránh chứng tai biến mach máu

não.Bang 2-4 Thanh phần hoá học của dua hau (nguồn: USAD — Bộ Nông Nghiệp Hoa Ky)

Dinh dưỡng Đơn vị Giá Dinh dưỡng Đơn vị Giá

tính | tri/100g tinh | tri/100g

Nước g 91.45 Vitamins

Nang luong kcal 30 Vitamin C mg 8.1

Nang luong kJ 127 Thiamin mg 0.033

Protein g 0.61 Riboflavin mg 0.021

Lipit tong số g 0.15 Niacin mg 0.178

Tro g 0.25 Pantothenic acid | mg 0.221

Maltose g 0.06 Kali, K mg 112

Threonine g 0.027 | Đồng, Cu mg 0.042

HVTH: Luong Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ - ]2- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng2.2_ Nắm men dùng trong sản xuất rượu vang

2.2.1 Phân loại nam menTừ cô xưa loài người đã biết nấu rượu Tác nhân chuyển hoá đường thànhrượu là một loại nim men thường gọi là men rượu Theo hệ thống phân loại nammen thuộc vào giới nam (Kingdom Fungi theo Whitaker, 1969; Takhtakjan, 1970).Fungi bat nguồn từ chữ latinh Fungus có nghĩa là nam, đôi khi dùng Mycetes bắtnguồn từ chữ Hy Lạp Mukes

Nam men là nhóm nam cơ thé đơn bào hoặc tập hợp đơn bào, nhân chuẩn,hiển vi Nam men có thé thuộc về hai lớp nắm: nắm túi (Ascomycetes) và nam bat

toàn (Deutero-cetes hoặc Fungi imperfect) [12].

Lớp nắm túi là những nam sinh bao tử nang hay còn gọi là nam thật Dưới lớplà bộ gồm các nam đơn bào (unicellomyceteles) Đây là những nam men Dưới bộlà họ Schizosaccaro-mycetaceae gồm các giỗng Saccharomycodes, Sackira,

Hanseniaspora, Nasodia,

Giống Saccharomyces, quan trọng nhất là loài Saccharomyces cerevisiae,được dùng nhiều trong công nghiệp thực phẩm Một số chủng của nắm men nàydùng làm men nở bánh mì, một số khác dùng trong công nghiệp rượu, bia, rượuvang, sản xuất glyxeron hoặc enzyme invertase Saccharomyces fragilis lên menđường lactose đóng vai trò quan trong trong san xuất sữa va các sản phẩm từ sữa

Giống Zygosaccharomyces, một vai tac giả coi giống này là giống phụ củagiống Saccharomyces Các loài của giỗng này có thé phát triển ở dịch đường nôngđộ cao và làm hỏng mật sirô Z nusbarumeri được tìm thấy trong mật Các loài này

tham gia vào lên men rượu vang và đặc biệt lên men đậu tương làm thành một thứ

đồ uống đặc biệt.Các giống Pichia, Hasenula, Debaryomyces cũng như các giỗngMycoderma, Candida là những nam men không hình thành màng trên mặt dịch

nuôi cấy, phát triển trên bề mặt các dịch ướp chua dưa chuột và các loại rau quả

Chúng oxy hoá các chất hữu cơ làm giảm độ chua và làm tăng pH của dịch ướp

Hasenula va Pichia có thê chịu đựng độ côn cao va oxy hoá rượu etylic.

Luận văn Thạc sĩ - l3 - GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

Debaryomyces có thể chịu được muối cao, đặc biệt ở phomát có muối tới 24% vẫnthấy men này phát triển Giống Saccharomycodes và Hasenula spora có hình quachanh, cũng như các men giả Kloeckera không sinhh bao tử có tế bào hình chùy.Những giống nắm men này làm hỏng rượu, đặc biệt làm mắt mùi rượu vang

Lớp men giả còn gọi là lớp men không hoan toàn thuộc nắm bat toàn (Fungiimperfect hay Deuteromycetes) Nam trong lớp này không tạo thành bảo tử Thuộclớp này có Moniales gồm 2 ho là Cryptococcaceae và Rhodorulaceae

Họ Cryptococcaceae hay Cryptoccoides gồm các giống Cryptoccocus,

Torulopsis, Pityrosporum, Brettanomyces, Candida, Trigonopsis, Rhodotorulua.

2.2.2 Dinh dưỡng nam men và chất lượng rượu vang2.2.2.1 Nguôn dinh dưỡng cacbon

Nguồn dinh dưỡng cacbon đối với nam men gồm có: đường và dẫn xuất, cácloại rượu, axít hữu cơ, axit amin, pectin, hydratcacbon, Song mỗi loài nắm mencó quan hệ riêng biệt với từng loại đường Trong cơ chế trao đối chất nói chung,phan lớn các loài của giống Saccharomyces khác nhau trước hết là quan hệ vớiđường Còn những nguồn cacbon khác — các rượu và axit hữu cơ — thì quan hệ vớichúng ở các loài là như nhau Song, đa số các loài men rượu vang lên men được

glucose, fructose, sucrose va galactose Rafinose được su sung một phan, con

lactose, melibose, pentose, dextrin va tinh bột hoàn toàn không được đồng hoá.Trong dịch nho lượng đường glucose va fructose tương đối là bằng nhau, nhưngđường fructose ngọt hơn nhiều glucose

Các axit hữa cơ chiếm vị trí quan trọng trong trao đổi chất của nam men:chúng có thé kích thích hoặc ức chế sinh trưởng, cũng có thé là nguồn cacbon vanăng lượng duy nhất trong hoạt động sống của nam men Tất cả các sản phẩm trunggian của vòng Krebs (axit pyruvic, axetic, citric, fumaric và malic) nam men có thésử dung như là nguồn cacbon duy nhất Song, tốc độ sinh trưởng ở môi trường cácaxit này thấp hơn so với môi trường glucose [12]

HVTH: Lương Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ - 14- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

2.2.2.2 Dinh dưỡng Nito

Nguồn dinh dưỡng nito cần thiết các cấu tử của tế bào chứa nito, như axitamin, protein, các nucleotit và pyrimidin và một số vitamin, cần phải có mặt trongmôi trường ở dạng hữu cơ hoặc vô cơ Phần lớn nắm men không đồng hoá đượcnitrat Song, giống Hansenula và một số loài thuộc giống Brettanomyces lại đồnghoá được nitrat Các nguồn nito vô co được nam men đồng hóa tốt là: amoni sulfat,

phosphat, axetat, lactat, malat, xucxinat và nước amoniac.

Với các axit amin nam men đồng hóa rất tốt, kém hon là pepton và hoàn toànkhông đồng hoá được protein tự nhiên Tuy nhiên, khi trong môi trường có nguồnnito dé tiêu hoá làm cho nắm men có thé tiết ra các enzym proteolitic va nắm men

có khả năng phân hủy được protein.

Trong lên men rượu vang can lưư ý đến trao đối chất cacbon và nito Các cautử nảy đều có ảnh hưởng tới các chỉ tiêu cảm quan của rượu vang Thừa các chấtchứa nitơ trong điều kiện lên men đủ oxy sẽ cho rượu vang những tông mùi khôngthích hợp Để khắc phục hiện tượng này người ta có thể áp dụng lên men nhiều lần,

nghĩa là lên men dở dang đem lọc loại bớt men sẽ cho rượu vang có hương vị êmdịu hơn [12].

2.2.2.3 Dinh dưỡng các nguyên tô v6 cơ

e Phospho

Phospho có trong thành phan những hợp chat quan trọng nhất của tế bao: cácnucleotit, axit nucleic, polyphosphat, phospholipit Hợp chat phospho đóng một vaitrò xác định trong các chuyển hoá vật chất đặc biệt là trong trao đôi chất cacbon vavận chuyển năng lượng Nắm men có thể sử dụng tốt nguồn phospho vô cơ làortophosphat Nguồn nay có thé biến thành polyphosphat va sau khi hoạt hoá đượcsử dụng cho các quá trình sinh tổng hợp Thiếu phospho trong môi trường dẫn đếnsự thay đối đáng ké trao đổi chất ở nấm men liên quan đến sự phá hỏng nhu cau vàhấp thu cacbon cũng như nitơ

e Lưu huỳnh

Luận văn Thạc sĩ - l5 - GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

Lưu huỳnh có trong thành phần của protein và nhóm phụ (-SH) của một sốenzym, coenzym A Do vậy, nếu thiếu lưu huỳnh trong môi trường sẽ phá hỏng sựtrao đối chất và tong hợp protein Những hop chất chứa lưu huỳnh đóng vai tròquan trọng trong hoạt động sống của nam men: các axít amin (cistein, cistin,metionin), các vitamin (tiamin và biotin) và những hợp chất khác

e Canxi va Kali

Canxi va Kali cần thiết cho sự hoạt động của một số enzym Kali và canxitham gia vào trung tâm hoạt động của các enzym này và đồng thời có mặt ở cácchất ức chế các enzym

e Các nguyên to vỉ luợngCác nguyên t6 vi lượng có ảnh hưởng đến sinh trưởng và lên men Mn vớinông độ Img/1 làm tăng lực hô hap, ở 45 — 90mg/1 lam tăng lực lên men, tăng sinhtong hợp enzym estease của nam men Mo — tăng khả năng sinh san, Bo — tăng khanăng lên men Hén hợp nguyên tố vi lượng Li, Rb, Ni, Co làm tăng lượng sinh khóiđáng kẻ

2.2.2.4 Các nhân lô sinh trưởngCó 6 vitamin nhóm B là nhân tố cơ bản kích thích sinh trưởng các nắm menkhông mau (những nắm men không sinh ra sắc tố): inozit (vitamin Bg), biotin

(vitamin B7), axit pantotenic (vitamin Bs), tiamin (vitamin Bị), pyridoxin (vitamin

Bg), axit nicotinic (vitamin B;) Liều lượng tối thiểu các vitamin nay có tác dụngdương tính đến phát triển của nắm men là như sau: inozit — 5; biotin — 0.0001; axit

pantotenic — 0,25; tiamin — 1,0; pyridoxin — 0,25; axit nicotinic — 0,5ug/ml môi

trường tổng hợp.Các vitamin nhóm B thuộc nhóm chất xúc tác sinh học có hoạt tính sinh lýmạnh hơn cả Trong nắm men có những loài có thé tong hop duoc mot, hai, ba hoặc một vai chất trong các vitamin này Nhu vay, thiếu một vitamin nào đó mànam men không sinh trưởng, ta chỉ cần b6 sung vitamin thiếu vắng vào môi trườngnắm men sẽ phát triển bình thường

HVTH: Lương Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ - l6 - GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

2.2.3 Nam men thường gap trong sản xuất rượu vangNam men trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces Meyer Meyernăm 1938 lần đầu tiên đã gdp các loai nắm men bia và nam men rượu vang thànhmột giống [12]

Saccharomyces — có bào tử trong nang thường là 1 — 4 bao tử, có khi tới 8 Tếbào của chúng có hình dáng khác nhau: hình tròn, ovan hoặc elip Sinh san bang lốinảy choi, sử sung đường trong quá trình hô hap và lên men, có trường hợp lên menở dịch đường 30% và tạo được 18° cồn

Sau đây là một số loài nam men có vai trò quan trọng trong nghề làm rượu

vang:

e Saccharomyces vini

Đây là tên hiện nay dùng pho biến, trước đây người ta gọi là Saccharomyces

vini Meyer hay là Saccharomyces ellipsoideus theo Lodder hay Saccharomycescerevisiae Hansen.

Nam men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả chiếm tới 80% trongtong số Saccharomyces có trong nước quả khi lên men Khả năng kết lắng của nóphụ thuộc vào từng noi: các tế bao dạng bụi hoặc dạng bông Nguồn dinh dưỡngcacbon của loài này là đường, côn và axít hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là

axit pantotenic, biotin, mezoinit, tiamin va piridoxin.

Đa số các tế bào của loài này hình ovan có kích thước (3 — 8) x (5 — 12)um,sinh sản theo lối nảy chổi va tạo thành bào tử Saccharomyces vini sinh ra enzyme

invertase có kha năng khử đường sucrose thành glucose va fructose.e Saccharomyces uvarum

Men này được tách từ nước quả nho, rượu va nước qua phúc bồn tử lên men tựnhiên Về hình thái nó không khác với các loài khác Khả năng sinh bảo tử khámạnh trên môi trường thạch — malt Các nòi của loài này có thể lên men 12 — 13°cồn trong dung dịch nước nho

e Saccharomyces chevalieri theo Loddeer là Saccharomyces chevalieriGuilliermond

Luận văn Thạc sĩ - l7- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

Nâm men này được tách từ nước nho lên men tự nhiên, từ vang non được gâymen nước dừa hoặc nước cọ.

° ° ~ 2 ^ z z A 0

Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho có thé tạo được 16

e Sacchromyces oviformis theo Lodder là Sacchomyces Beuanes saccardo

Được tách ra từ nước nho tự lên men, nhưng loại nắm men nay it hon so vớiSaccharomyces vini Giỗng thuần chủng phát triển tốt trong nước nho và các loạinước quả khác, có khả năng chịu được đường cao, côn cao, lên men kiệt đường vàtạo thành tới 18” cồn Dùng các nòi thuần chủng của giống này lên men dịch quả cóhàm lượng đường cao dé chế vang khô cho kết quả tốt

Có hình dáng giống như Saccharomyce vini, lên men được glucose, fructose,

manose, sucrose, maltose và 1/3 rafinose, không lên men được latose va pentose.

Điều khác nhau cơ bản của Saccharomyces oviformis va Saccharomyces vini là:Saccharomyces oviformis không lên men được galactose và men nỗi lên bề mặt dịch

lên men tạo thành màng.e Hanseniaspora apiculate — Kloeckera apiculata

Kloeckera apiculata có kích thước tương đối nhỏ, có hình ovan — elip hoặchình quả chanh, tế bào có một đầu nhỏ người ta thường gọi là men hình chùy Sinhsản bằng nảy chéi, rất phố biến ở vỏ quả và nhiễm vào nước quả chiếm tới 90%tong số men khi bat đầu lên men Nó có thé lên men tạo thành 6 — 7° cồn, nhưngtạo ra một loạt các axít bay hơi cũng giống như các este của chúng làm cho dịch có

mùi tạp và nó còn kim hãm các loài nam men chính trong lên men.

2.3 Công nghệ sản xuất rượu vang

Rượu vang là loại đỗ uống lên men etylic sản xuất từ quả nho Mặc dù nho lànguyên liệu chính nhưng một số loại nguyên liệu khác như táo, đào, dâu đôi khi

cũng được sử dụng Thông thường rượu vang có chứa 85 — 89% nước, khoảng 10 —

14% ethanol, dưới 1% axit và hàng trăm loại chất tạo hương khác nhau ở nông độrất thấp

HVTH: Lương Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ - l8 - GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

Hiện nay ở nhiều nước trên thế giới, sản xuất rượu vang vẫn găn liền với kinhtế nông trại nhưng rượu được tảng trữ rất cần thận trong các đường hầm được hàng

năm, có khi tới hàng chục năm, thậm chí tới trăm năm Hàng năm có tới trên 26 tỷ

lít rượu vang được sản xuất ra Cạnh tranh hàng hoá đã dẫn tới sự đa dạng đặc biệtcủa các chủng loại rượu vang Tuy vay, nguyên lý của công nghệ sản xuất rượuvang thực ra cho tới nay không có nhiều thay đổi [14]

2.3.1 Quá trình lên men rượu vang

Quá trình sản xuất rượu vang là quy trình sản xuất truyền thống cua các nước

phương Tây Quy trình này được thực hiện qua những giai đoạn sau :

e Giai đoạn chuẩn bị dịch lên menTrong các loại nguyên liệu thường được sản xuất rượu vang, nho là nguyênliệu lý tưởng nhất, vì trong nho hàm lượng đường rất cao, đảm bảo đủ đến quá trìnhchuyển hoá thành cồn theo như mong muốn Tuy nhiên, các loại trái cây khác cólượng đường không cao và hàm lượng axít rất cao Đối với các loại quả không phảilà nho, người ta cần phải điều chỉnh lượng đường trong dung dịch phải đạt 16 —18% là tốt nhất Ngoài ra còn phải điều chỉnh cả pH sao cho pH dat được 3,5 — 3,8là tốt nhất

Đề thu được dung dịch từ nho, theo công nghệ truyền thống, người ta thườnglàm nát chứ không nghiền, còn trong công nghệ theo quy mô công nghiệp, người tathường chà nát trong các máy chà có tốc độ quay rất chậm chứ không nghiền nát.Sở di, người ta phải làm như vậy dé tránh hạt nho bị bể, nếu hạt nho bị bể, các chất

độc có trong hạt nho sẽ thoát ra ngoài, hoà tan trong rượu vang, như vậy người tiêu

dùng uống loại rượu này sẽ bị ngộ độc

e Giai đoạn lên men chính

Theo quy trình công nghiệp, người ta sử dụng nắm men giống thuần chủng Tỷlệ giống cho vào quá trình lên men thường là 2 — 3% so với dịch lên men Nắm mennày được nhân giống ở phân xưởng riêng, có thể sử dụng một phần dung dịch đang

lên men của mẻ này đê lên men mẻ tiép theo Cách làm này có ưu diém là: giông

Luận văn Thạc sĩ -19- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

nắm men trong quá trình lên men đã quen với điều kiện sản xuất Tuy nhiên, việclàm nay không phải được tiễn hành mãi mà chỉ có thé sử dụng 5 -7 lần sau đó phảilàm lại từ đầu

Khi lên men trong giai đoạn lên men chính, người ta thường duy trì nhiệt độ

lên men ở 20 — 22°C Thời gian lên men chính thường nằm trong khoảng 10 — 20ngày Trong trường hợp tiến hành lên men ở nhiệt độ cao khoảng 25 — 28°C, thờigian lên men được rút lại trong khoảng 6 — 7 ngày Kết thúc quá trình lên men ở giaiđoạn lên men chính, thường đạt khoảng 8 — 10% côn

e Giai đoạn lên men phụ

Mục đích của lên men phụ là làm 6n định chất lượng rượu, làm sáng trongrượu và làm tăng hương cho rượu Lên men phụ thường được tiễn hành ở nhiệt độthấp hơn nhiệt độ tiến hành lên men trong giai đoạn lên men chính Người ta tiến

hành lên men phụ ở nhiệt độ 15 — 18°C Trong quá trình lên men phụ, sự tạo thành

côn chậm lại rất nhiều, thay vào đó là một loạt quá trình chuyển hoá phụ để tạothành các chất thơm

Trường hợp sau khi lên men, lượng côn được tạo thành quá thấp sẽ xảy ra hiệntượng chua rượu do quá trình lên men axetic, người ta phải bổ sung thêm cồn détriệt tiêu quá trình lên men axit axetic và tăng thêm lượng côn vảo rượu dam bảochất lượng rượu đồng đều

Sau khi điều chỉnh lượng côn có trong rượu xong, người ta chuyển toàn bộ vàophòng lạnh dưới 10C Ở nhiệt độ này tất cả các thành phần không tan sẽ được lăngxuống đáy và người ta gan cặn lang ra Ruou sau khi da dugc lam trong sé duoc tiéptục tang trữ Thời gian tàng trữ ở điều kiện lạnh càng lâu, chất lượng rượu càng tốt.2.3.2 Những yếu tô ảnh hưởng đến sự lên men rượu

e Nhiệt độNhiệt độ là yêu tô quan trọng bậc nhat đôi với nâầm men nói chung và lên menrượu vang nói riêng.

HVTH: Lương Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ - 20 - GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

Lên men rượu vang thường thực hiện ở khoảng nhiệt độ 10 — 30°C Ở nhiệt độcao lên men bắt đầu sớm, xảy ra mạnh mẽ, nhưng dễ bị dừng lại ngang chừng và kết

thúc lên men khi đường còn sót lại ở dịch lên men là khá lớn Với đường này dễ

được vi khuẩn lactic sử dung Do vậy, trong vang có nhiều axit lactic và axit axetic.Ngoài ra, trong dịch quả có sẵn fructose tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic sử dụngvà tạo thành rượu C, — mannit vàaxít axetic Những chất nay với đường sót lại làmcho vang có vị chua — ngọt khó chịu Nhiệt độ càng cao càng tạo điều kiện ky khí

cho lên men, nhưng lại gây khó khăn cho lên men phụ từ các đường sót, đặc biệt là

lên men được tiến hành không có oxy của không khí, với hàm lượng ban dau lênmen tương đối cao

Nhiệt độ có ảnh hưởng không những đến cường độ lên men, tốc độ sinh sảncủa men giống mà còn đến sinh tổng hợp các sản phẩm thứ cấp Cho nên mỗi loạivang cần phải có một quy trình công nghệ riêng thích hợp, nhất là nhiệt độ lên men

e Oxy của không khí

Oxy được đưa vào môi trường khi bắt đầu lên men băng những bọt không khínhỏ có tác dụng kích thích sinh sản cho tế bao nắm men Như vậy không khí cótác dụng khuấy đảo môi trường làm cho tế bao nam men tiếp xúc được với chất dinhdưỡng của môi trường và giải phóng được các sản phẩm trao đối chất được tốt hơn.Nếu trong môi trường chỉ có Img O; trong Llit thi sự sinh sản bị ngừng lại

Oxy là một trong những nhân tố co bản xác định sự sinh sản của nấm men.Sinh trưởng và phát triển của nắm men trong thời gian lên men rượu vang phụ thuộcvào số lượng oxy của không khí Trong lên men khi đã sinh ra một lượng lớn rượuthì hiệu qua không khí đưa vào không làm tăng sinh san, mặc dù nấm men vẫn sửdụng không khí như giai đoạn đầu lên men

Vai trò của oxy đặc biệt quan trọng và cân thiết trong giai đoạn nhân giống vàgiai đoạn đầu lên men Nắm men nuôi ở nhiệt độ thấp và được sục khí sẽ được cungcấp một lượng oxy lớn vi ở nhiệt độ thấp oxy hoa tan cao hon, làm cho sinh khốinhiều hơn, mặc dù ở nhiệt độ cao tốc độ sinh trưởng là cao hơn Do vậy, việc sục

khí trong lên men rượu vang cân phải can trọng và tính toán sao cho lên men với

Luận văn Thạc sĩ -21- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

thời gian thích hợp và tạo ra các sản phâm thứ cấp ở giới hạn cho phép để khônglàm ảnh hưởng xấu đến chất lượng rượu vang

e Đường

Nông độ dịch đường quá cao sẽ dẫn đến làm tăng áp suất và làm mất cân bằngtrạng thái sinh lý của nan men Kết quả là rượu nhiều sẽ ức chế không những cáctạp khuẩn ma cả nắm men Mặt khác đường nhiều sẽ dẫn đến tổn thất hoặc phải kéo

đài thời gian lên men.

Ngừng trệ lên men trong nông độ đường cao liên quan đến giống nam men cókhả năng vượt qua được áp suất thâm thấu của hàm lượng dịch đường Để hoạtđộng bình thường tế bào nam men cần ở trong dung dịch có áp suất thâm thấu thấphơn áp suất có trong không bào

e DO axit của môi trườngpH của môi trường lên men hay môi trường nuôi vi sinh vật nói chung có ảnh

hưởng tới đời sống vi sinh vật rất lớn Mỗi chủng vi sinh vật hay mỗi nhóm vi sinhvật có khoảng pH thích ứng hay tối thích cho sinh trưởng và phát triển

Ở nhóm nam men, với các giỗng men rượu Saccharomyces cũng có những pHtối thích khác nhau Đối với men rượu va men bia thuộc giống Saccharomyces pHban dau thích hợp cho lên men là khoảng 5,5 Trong quá trình lên men pH giảmxuống 4,4 — 4,5 rồi lại tăng dan lên Nguyên nhân giảm pH hay là tăng độ chua củamôi trường được giải thích băng sự tạo thành CO2 và các axít hữu cơ trong quá

trình.

Đối với men rượu vang có thể lên men ở pH là 2,8 — 3,8, so với men rượu thì

men rượu vang chịu được độ axít cao hơn Nâng cao độ axít của môi trường làm

cho nam men thay đổi hình dáng: tế bao trở thành nhỏ hơn với dạng hình tròn nhiềuhơn, trong tế bào chất tích tụ các chất béo

e Khí CO;

Dưới áp lực khí quyền CO; hoàn toàn không anh hưởng ức chế đến sinhtrưởng của nam men và lên men Nếu loại bỏ CO, từ môi trường bang Nitơ hoặckhông khí quá trình lên men không tăng nhanh hơn Nếu CO; tạo thành dan dan

HVTH: Lương Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ - 22 - GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

được hút ra bằng bơm chân không tốc độ lên men sẽ tăng nhanh hơn, nhưng khôngnhiều lắm Khi bom CO; vao môi trường với các chủng nấm men có lực lên menmạnh kích thước tế bào sẽ tăng lên, ngược lại các chủng lên men yếu sẽ nhỏ hơn

Khí CO; cũng như là chất trao đổi tự nhiên, trong nồng độ xác định cũng sẽkìm hãm hoặc thậm chí đình chỉ sinh san nam men Tính chất CO; làm quá trình hôhấp ở nhiều vi sinh vật chậm lại được áp dụng vào hàng loạt các quá trình côngnghệ như bảo quản dịch nước qua, trai cay, bia rượu, đồ uống CÓ gas

Khả năng chịu được một nông độ nào đó của các chủng nắm men là khônggiống nhau Nó phụ thuộc vào khả năng thích ứng và trao đối chất tế bào của từngchủng nam men Một chủng nắm men có khả năng tạo thành và tích tụ nhiều rượu

etylic trong môi trường có nghĩa là chủng đó có khả năng chịu được độ rượu cao.

e Thành phan môi trườngThanh phan môi trường nuôi cấy và lên men có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởngcủa nắm men và trao đổi chất trong tế bào, đặc biệt là có thể quyết định cả hiệu suấtlên men hoặc chuyển hướng lên men từ sản phẩm nay sang sản phẩm khác

Trong môi trường có thể chia thành bốn nhóm thành phân là: nguồn cacbondinh dưỡng, nguồn nitơ dinh dưỡng, nguồn các chất sinh trưởng gồm các vitamin,axit amin, peptit, va cuối cùng là các nguồn chất khoáng đa lượng trung lượng,vi lượng Trong số nay các nguyên tô Photpho, Kali, Magié được coi là đa lượng vaquan trọng nhất là photpho Các nguyên tố khác cũng đóng vai trò quan trong trong

việc hình thành các enzyme hoặc hoạt hoá các enzyme của tê bảo nầm men.

Luận văn Thạc sĩ - 23 - GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

2.3.3 Các công đoạn cơ bản trong sản xuất rượu vang

e Thu hoạch

Chon cac loai qua thu hai về không bị dập nát sau đó rửa sạch để chuẩn bị éplay dịch Có nhiều trường hợp chỉ loại quả xấu, dập nát dính ban, còn lại đem ép vàkhông can rửa, dé lợi dụng hệ nam men có san trên vỏ quả

e Ep dichQua duoc ép voi cac thiét bi thép inox không bi axit ăn mon, có vết sat hoặcđồng Các kim loại này làm giảm chất lượng dịch quả, đặc biệt là làm biến màu Épxong lọc cho trong nước càng trong chất lượng càng cao Có thể lọc qua một lớpbông, đặt trên miệng một cái phéu thủy tinh, nhưng vì nước quả tươi nhiều nhớt,chóng bịt kín khe hở giữa các xơ bông, lọc bằng bông quá chậm thì có thể thay bằngvải màng gấp 2 hoặc 4 lần

e Xử lý dịch lên men

Dịch thu được sẽ đem sulfit hoá bang cách b6 sung Na;SO; để chống bị oxyhoá lam sam mau hoặc bién màu Luong SO, được cho phép là 30 — 120mg/1 Ngoàira, SO, còn có tác dụng diệt tạp khuẩn, men đại và khi lên men tạo điều kiện chonắm men sinh ra một it glyxerin làm cải thiện hương vi rượu vang

e Điều chỉnh thành phan dịch lên menDich quả thu được phải b6 sung thêm đường nếu thấy can thiết, điều chỉnh độchua của dịch cũng là một yếu tố quan trọng Ngoài ra, dé tạo điều kiện thuận lợicho nam men phát triển tốt hơn còn phải bố sung vào dịch muối amoni, nguồn axit

amin, vitamin như là vitamin Bị.e Lên men

Giai đoạn lên men này được gọi là lên men chính Thời gian lên men chính

khoảng 3 — 7 ngày Kết thúc quá trình lên men chính là khi thấy bọt khí tạo thànhrất Ít

e Gan cặn ba

Sau khi kết thúc lên men chính thì tiến hành gan cặn nắm men lang dudi đáydé rượu được trong hơn và tiếp tục giai đoạn lên men phụ

HVTH: Lương Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ - 24- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

e Tang trữ

Sau khi kết thúc lên men phụ là quá trình tạo hương cho rượu, tiễn hành gancặn va tang trữ rượu ở nhiệt độ thấp hon 10°C Tang trữ it nhat la mudi ngày, sau đótách cặn tiếp tục và tàng trữ thêm một lần nữa Quá trình này được thực hiện nhiềuhay ít lần là phụ thuộc vào kinh nghiệm và tuỳ từng địa phương sản xuất rượu vang

khác nhau.e Dong chaiRượu vang sau quá trình tang trữ sẽ được đóng chai Lúc này các phan ứng

van còn xảy ra chậm chap trong nhiều năm Vì vậy rượu vang nếu để càng lâu thìchất lượng sẽ ngon hơn

2.4 So lược về rượu vang hỗn hop

2.4.1 Khái niệm

Rượu vang hỗn hop (blending wine) là những giống nho khác nhau được lên

men cùng với nhau (cofermentation) Như rượu vang đỏ Bordeaux ít khi được làm

từ một giống nho mà được cho phép hỗn hợp của 5 giống nho khác nhau; rượu vangChâteauneuf— du — Pape có thé là 13 giống nho khác nhau Thông thường, hỗn hợprượu vang là những giống nho đỏ hoặc nho trăng nhưng đôi khi là cả hai Như rượuvang Côte Rôtie, thêm dịch ép nho trang vao dịch ép nho đỏ được lý giải là dé “làm

dịu” rượu [23].

Rượu vang ít khi làm hỗn hợp vì nhiều nguyên nhân Những loại rượu vangđược sản xuất từ những vùng nho nỗi tiếng nếu kết hợp với những giống nho từnhững vùng khác thi sẽ bị cắm lay tên vùng nho nỗi tiếng này Điều này khiến chogiá trị rượu vang hỗn hợp giảm sút đáng kể khi ra ngoài thị trường bởi vì danh tiếngcủa vùng trông nho có giá trị quan trọng hơn cả chất lượng rượu vang

Rượu vang trái cây hỗn hợp (không phải nho) là hỗn hợp từ hai trái cây tươi

trở lên được lên men cùng với nhau Hỗn hợp trái cây khi được lên men sẽ bé sung

khuyết diém của một trong hai loại trái cây này như về mau sac, mùi vi, Một sô

Luận văn Thạc sĩ - 25 - GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

loại trái cay thường được lên men cùng với nhau như là: mơ — chuôi, đào — dâu tây,

dâu tây — dưa hấu 2.4.2 Thành phan hoá học

Bang 2-5 Thành phan rượu vang hỗn hợp của hai giỗng nho Monastrell và CabernetSauvignon thuộc vùng Jumilla, Tây Ban Nha (Mo: Monastrell; CS: Cabernet Sauvignon)

[15]` Mo-CS | Mo-CS | Mo-CS | Mo-CS | Mo-CSThành phần

(50:50) | (60:40) | (70:30) | (80:20) | (90:10)pH 3.59 3.61 3.53 3.58 3.50

Hàm lượng côn (%) 12.9 12.9 13.5 13.9 13.2

Axit tong g/l (tínhh theo

5.67 5.88 5.75 5.96 5.86axit tartaric)

Anthocyanin tổng (mg/l) | 420 451 451 453 437

Tannin (mg axít gallic/l) 1450 1400 1430 1390 1300

Bang 2-6 Thanh phan rượu vang hỗn hợp của ba giống nho Monastrell, CabernetSauvignon và Merlot thuộc vùng Jumilla, Tây Ban Nha (Mo: Monastrell; CS: Cabernet

Sauvignon, Me: Merlot) [15].

: Mo-CS Mo-CS Mo—Me Mo—MeThành phần

(80:20) (60:40) (80:20) (60:40)pH 3.76 3.72 3.77 3.66

Hàm lượng côn (%) 13.87 14.10 13.67 13.66

HVTH: Lương Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ - 26 - GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

2.4.3 Các loại rượu vang hỗn hợp trên thé giới

e Bordeaux Rouge Chateau Laubarit 2006 ( Pháp)

Rượu vang đỏ làm từ hỗn hop 2 giống nho Cabernet Sauvignon (50%) vaMerlot (50%) Hàm lượng côn : 12%

Hình 2-3 Rượu vang Bordeaux Rouge Chateau Laubarit

e Dalmau Reserva 2004 ( Tây Ban Nha)

Rượu vang đỏ lam từ hỗn hop 3 giống nho Tempranillo (85%), CabernetSauvignon (10%) và Graciano (5%) Hàm lượng côn: 14.5%

Hình 2-4 Rượu vang Dalmau Reserva

Luận văn Thạc sĩ -27- GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

e_ Monferrato Rosso Pin 2001 (Y)Rượu vang đỏ lam từ hỗn hợp 2 giống nho Nebbiolo (65%), Barbera (35%).Hàm lượng côn: 14.5%

Hình 2-5 Rượu vang Monferrato Rosso Pin

e Tropical Wine ( Uc)

Rượu vang trai cây làm từ hôn hợp trái dứa, chuôi va mang cụt.

Hình 2-6 Rượu vang trái cây Tropical Wine

HVTH: Lương Hong Thể Vũ

Luận văn Thạc sĩ - 28 - GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

2.5 Các nghiên cứu trong và ngoài nước

2.5.1 Các nghiên cứu trong nước

Lê Thị Mỹ Hạnh (2003) đã nghiên cứu lên men rượu quả từ me Kết quả chothay dich trích me có ty lệ thịt me:nước là 1:9, sử dụng nắm men Saccharomycesuvarum với các thông số tôi ưu: 24 — 26°Bx, pH từ 3.51 — 3.57 và thời gian 12 ngày,hàm lượng côn đạt được là 11.1 — 11.7% (v/v) [2]

Huỳnh Ngọc Châu (2004) có nghiên cứu về sản xuất rượu vang từ chuối hột.Khi sử dụng chủng nam men Saccharomyces cerevisiae, tỷ lệ bỗ sung giống là 5%,hàm lượng chất khô hoà tan là 22”Bx, pH là 4.5 trong thời gian lên men chính 7ngày với hàm lượng côn 11.8% (v/v) [1]

Đỗ Vĩnh Long (2004) đã dùng nam men Saccharomyces cerevisiae, thịt mítđược say ở chế độ 90°C trong 8 giờ với thời gian lên men 5 ngày, bổ sung 10%giống, pH là 4.5 và 18°Bx trong nghiên cứu sản xuất rượu vang từ mít [6]

Các thông số tối ưu khi lên men rựơu vang từ trái dau tăm: pH là 3.75, 21°Bx,ty lệ giống Saccharomyces cerevisiae 6.78% và thời gian lên men chính 7 ngày datđược hàm lượng côn cao nhất là 9.01% (v/v) của Lê Van Nhất Hoài (2004) [4]

Pham Trần Tố Như (2008) khi nghiên cứu rượu vang được sản xuất từ bưởi đãcho thấy điều kiện lên men tối ưu là 22°Bx, pH 4.1, ty lệ giống Saccharomycescerevisiae 7% thé tích dịch lên men và thời gian lên men chính là 5 ngày tạo ra hàmlượng côn 11.17% V [11]

2.5.2 Các nghiên cứu ngoài nướcTheo Jacinto Darias-Martin cùng các cộng sự (2003), khi lên men tự nhiên va

sử dung nam men Saccharomyces cerevisiae từ dịch ép trái dâu tam đen (Morusnigra) qua các năm 1996 đến 1999 cho thay khi sử dụng nắm men Saccharomycescerevisiae hàm luợng côn đạt được cao nhất là 9.4%(v/v), pH 3.5 [18]

Wayne W Fish cùng các cộng sự (2009) đã nghiên cứu dịch ép trái dưa hấutrong dự án của Chính phủ Hoa Kỳ vẻ sản xuất cồn sinh học Khi lên men dịch ép