NGHIÊN cứu sản XUẤT rượu VANG từ QUẢ điều

Do đó , bên cạnh việc bảo quản trái cây tươi thì việc chế biến các loại trái cây th ành các loại rượu vang có ý nghĩa hết sức quan trọng nhằm nâng cao giá trị sử dụng của các loại trái c

VÕ THỊ THANH PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT RƯỢU

VANG TỪ QUẢ ĐỀU

VÕ THỊ THANH PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT RƯỢU

VANG TỪ QUẢ ĐỀU

PHẦN MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về rượu vang 3

1.1.1 Giới thiệu chung 3

1.1.2 Phân loại rượu vang 4

1.1.3 Thành phần của rượu vang 4

1.1.3.1 Cồn (Ethanol) 5

1.1.3.2 Đường 5

1.1.3.3 Axit hữu cơ 5

1.1.3.4 Tro và các mu ối khoáng 6

1.1.3.5 Các chất gây mùi thơm 7

1.1.3.6 Vitamin 7

1.1.3.7 Polyphenol 7

1.1.4 Nguyên liệu sản xuất rượu vang 7

1.1.4.1 Yêu cầu của nguyên liệu 7

1.1.4.2 Biện pháp nâng cao chất lượng của dịch quả 8

1.1.5 Phương pháp s ản xuất rượu vang 10

1.1.6 Tình hình sản xuất rượu vang 11

1.1.6.1 Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới 11

1.1.6.2 Tình hình sản xuất rượu vang ở Việt Nam 11

1.2 Tổng quan về nấm men 12

1.2.1 Nguồn men sử dụng trong sản xuất 13

1.2.1.1 Men tự nhiên 13

1.2.2.2 Men nhân tạo 13

1.2.2 Bản chất và cơ chế của quá trình lên men 15

1.2.2.1 Bản chất của quá trình lên men 15

1.2.2.2 Cơ chế của quá trình lên men 16

1.3.3 Thành phần hóa học của điều 23

1.3.4 Công dụng của điều 23

1.3.5 Mùa vụ thu hoạch điều 24

1.3.6 Các sản phẩm từ điều 25

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Đối tượng nghiên cứu 26

2.1.1 Nguyên liệu chính 26

2.1.2 Nguyên liệu phụ 26

2.1.2.1 Đường saccaroza 26

2.1.2.2 Axit xitric 26

2.1.2.3 Gelatin 26

2.1.3 Nấm men 27

2.2 Phương pháp nghiên c ứu 28

2.2.1 Quy trình sản xuất dự kiến 28

2.2.1.1 Sơ đồ quy trình 28

2.2.1.2 Thuyết minh quy trình 28

2.2.2 Phương pháp phân tích, đánh giá ch ất lượng 30

2.2.2.1 Phương pháp cảm quan 30

2.2.2.2 Phương pháp hóa h ọc 31

2.2.2.3 Phương pháp vi sinh 31

2.2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 32

2.2.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn chất để khử chát dịch quả điều 32

2.2.3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng đường thích hợp 34

2.2.3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định pH thích hợp 35

2.2.3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nấm men thích hợp 37

2.2.3.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian l ên men thích hợp 38

3.1.2 Kết quả xác định thành phần hóa học của nguyên liệu 40

3.2 Kết quả chọn chất khử chát dịch quả điều 42

3.3.1 Kết quả xác định tỷ lệ gelatin d ùng để khử chát dịch quả điều 43

3.3.2 Kết quả xác định hàm lượng đường thích hợp cho lên men 45

3.3.3 Kết quả xác định pH thích hợp cho l ên men 48

3.3.4 Kết quả xác định tỷ lệ nấm men thích hợp cho lên men 50

3.3.5 Kết quả xác định thời gian l ên men thích hợp 52

3.4 Đề xuất quy trình sản xuất rượu vang điều 54

3.5 Kết quả sản xuất thử nghiệm 56

3.5.1 Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm sau khi tiến h ành sản xuất thử nghiệm 57

3.5.2.Kết quả kiểm tra vi sinh 58

3.6 Tính toán chi phí sản xuất một đơn vị sản phẩm 58

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 59

Kết luận: 59

Đề xuất ý kiến: 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

Bảng 1.1 Thành phần của rượu vang như sau: 4

Bảng 1.2 Thành phần tính theo 100g trái điều 23

Bảng 3.1 Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1 lít r ượu vang điều 58

DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Tế bào nấm men giống 27

Hình 2.2 Ống men 27

Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện thành phần khối lượng của nguyên liệu 40

Hình 3.2 Biểu đồ biểu diễn hàm lượng ẩm của nguyên liệu 41

Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện hàm lượng axit tổng số của nguyên liệu 41

Hình 3.4 Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan của dịch quả sau khi khử chát 42

Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn khối lượng tủa thu được sau khử chát 42

Hình 3.6 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin đến độ cồn 43

Hình 3.7 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin đến điểm cảm quan 44

Hình 3.8 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung đến nồng độ cồn 46

Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung đến điểm cảm quan 47

Hình 3.10 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của pH đến độ cồn 48

Hình 3.11 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của pH đến điểm cảm quan 49

Hình 3.12 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến độ cồn 50

Hình 3.13 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến điểm cảm quan 51

Hình 3.14 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ cồn 52

Hình 3.15 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian lên men đến điểm cảm quan 53

Hình 3.16 Đồ thị biểu diễn độ cồn của sản phẩm sau khi tiến h ành sản xuất thử nghiệm 57

Hình 3.17 Đồ thị biểu diễn điểm cảm quan sản phẩm sau khi tiến h ành sản xuất thử nghiệm 57

Trong suốt thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm của trường Đại học NhaTrang, mặc dù điều kiện phòng thí nghiệm còn nhiều khó khăn nhưng được sự giúp

đỡ và hướng dẫn tận tình của Thầy cô, các anh chị v à các bạn cùng với những kiến

thức đã tích lũy được em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp này Em xin chân thànhcảm ơn:

Thầy Th.S Nguyễn Hữu Nghĩa đã tận tình hướng dẫn em thực hiện đề tài này.Thầy, cô khoa Chế biến tr ường Đại học Nha Trang đ ã tận tình giảng dạy,

hướng dẫn em trong suốt thời gian học tập

Gia đình và bạn bè đã hỗ trợ và giúp đỡ em trong thời gian qua

Nha Trang, tháng 7 năm 2010

Sinh viên th ực hiện

Võ Th ị Thanh Phương

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Từ rất lâu, đồ uống chứa cồn đã gắn liền với lịch sử phát triển của con ng ười.Xuyên suốt quá trình lịch sử, rượu đã được dùng một cách rộng rãi với nhiều mục đích

khác nhau như trong các lễ hội, trận đánh, lễ kí hiệp ước, và ngày nay nhắc đến rượu ta

phải kể đến rượu vang Rượu vang là sản phẩm đuợc ưa chuộng nhiều trên thế giới vìhầu hết trong tất cả các buổi lễ hội, các buổi tiệc gia đình, nó là một trong những đồ uống

có giá trị dinh dưỡng cao, có lợi cho sức khỏe

Trên thế giới hiện nay ngành sản xuất rượu vang đã phát triển mạnh mẽ, đặcbiệt là ở Pháp, một nước đứng đầu trên thế giới về các loại rượu nói chung và đặcbiệt là rượu vang Ở Việt Nam gần đây nhu cầu về r ượu vang đang ngày một tăng

cao nhưng nhìn chung, việc chế rượu vang vẫn chưa phổ biến, các sản phẩm r ượu

vang vẫn chưa nhiều và chưa có rượu vang ngon

Trái cây tươi không nh ững là sản phẩm có giá trị dinh d ưỡng cao, mà còn là

thực phẩm tươi phục vụ trực tiếp trong đời sống h àng ngày như cung cấp vitamin,axit hữu cơ, muối khoáng cho con ng ười Do nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm n ênviệc bảo quản trái cây t ươi là rất khó, dễ bị thối, hỏng sau khi thu hoạch v à vậnchuyển làm giảm phẩm chất ban đầu của trái cây Do đó , bên cạnh việc bảo quản

trái cây tươi thì việc chế biến các loại trái cây th ành các loại rượu vang có ý nghĩa

hết sức quan trọng nhằm nâng cao giá trị sử dụng của các loại trái cây, đa dạng hóacác mặt hàng sản phẩm rượu vang trên thị trường, phù hợp với nhu cầu, thị hiếu của

người tiêu dùng, đồng thời tạo ra ngành sản xuất mới góp phần tạo việc làm ổn định

và tăng thu nhập cho người dân

Từ thực tiễn trên cho thấy rượu vang không thể thiếu trong đời sống h àngngày Đời sống càng nâng cao thì đồ uống càng phong phú, đa dạng về chủng loại

và chất lượng Hiện nay trên thị trường đã có nhiều loại rượu vang được chế biến từcác loại quả chín như: vang nho, vang dâu, vang m ít, vang thanh long, vang mơ…

nhưng rượu vang từ quả điều th ì chưa được quan tâm

Điều được trồng nhiều ở khu vực Đông Nam Bộ Trung b ình 1 ha điều có 5

tấn trái, cứ 1 tấn hạt điều thô đ ược thu hoạch thì có đến 8-10 tấn thịt quả điều bị

người nông dân bỏ đi gây lãng phí và làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, trongkhi đó thịt quả điều lại chứa nhiều chất dinh d ưỡng như: hàm lượng đường khá cao

(54,7%), chứa nhiều vitamin B1, B2, đặc biệt là hàm lượng vitamin C cao gấp 5 lần

so với quả cam, 8 lần so với qu ả quýt, và một lượng nhỏ các muối vô c ơ: canxi,photpho, sắt Việc nghiên cứu bảo quản và chế biến quả điều phục vụ sản xuấtcông nghiệp, giải quyết đầu ra cho quả điều l à vấn đề cần thiết và cấp bách ở nước

ta hiện nay Thực hiện luận văn nghi ên cứu sản xuất rượu vang từ quả điều là cầnthiết, vừa có ý nghĩa khoa học vừa có ý nghĩa thực tiễn, tạo ra sản phẩm mới có giátrị, vừa góp phần giải quyết đầu ra cho quả điều

2 Mục đích nghiên cứu

Đưa ra các thông số kỹ thuật thích hợp cho từng công đoạn trong quá trình

sản xuất, cho ra đời sản phẩm mới r ượu vang từ quả điều bằng ph ương pháp lênmen không có xác quả

3 Nội dung nghiên cứu

- Xác định thành phần của nguyên liệu và sản phẩm

- Nghiên cứu xác định các thông số thích hợp cho công đoạn lên men trongquy trình sản xuất rượu vang từ quả điều

- Đề xuất quy trình sản xuất rượu vang từ quả điều

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

4.1 Ý nghĩa khoa học

- Đưa ra quy trình chế biến sản phẩm rượu vang từ quả điều

- Tạo dữ liệu khoa học cho sản xuất các loại rượu vang và đồ uống khác

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về rượu vang

1.1.1 Giới thiệu chung

Rượu vang - thực chất là sản phẩm dịch nho lên men – đã trở thành một loạirượu truyền thống lâu đời ở các n ước có vùng nguyên liệu nho phong phú Sau n àyngười ta mở rộng sử dụng các loại trái cây khác để l ên men Từ đó có khái niệm

mới - rượu vang trái cây và ngày nay việc làm ra rượu vang trái cây ngày càng tr ởnên phổ biến Trên thế giới hiện đã có hàng trăm loại rượu vang trái cây khác nhau

được sản xuất ở quy mô côn g nghiệp và quy mô gia đình

Rượu vang trái cây là sản phẩm đuợc ưa chuộng nhiều trên thế giới vì hầu

hết trong tất cả các buổi lễ hội, các buổi tiệc gia đ ình, nó là một trong những đồuống không thể thiếu đ ược Rượu vang trái cây đã trở thành thức uống truyền thống

từ xa xưa của người Âu - Mỹ Hiện nay, người châu Á cũng đã làm quen với rượuvang trái cây trong mỗi bữa ăn

Với nguồn nguyên liệu sẵn có ở địa phương tuỳ từng mùa, từng thời vụ màchúng ta tạo ra những sản phẩm r ượu vang trái cây mong mu ốn.Bản chất của rượu vang trái cây là sản phẩm được sản xuất từ nước dịch trái

cây bằng phương pháp lên men với sự tham gia của chủng nấm men Saccharomyces

cerevisiae Trong thành phần rượu vang trái cây, ngoài đư ờng bị lên men thành cồn

etylic (độ cồn 90– 150) còn có những thành phần khác như: vitamin, muối khoáng,axit hữu cơ…

Nước ta là xứ sở của các loại trái cây nhiệt đới nh ư: nho, xoài, dứa, mít…

có thể nói đây là nguồn nguyên liệu đa dạng phong phú cho việc nghi ên cứu và chếbiến các loại rượu vang trái cây

Rượu vang trái cây đúng ngh ĩa là rượu và được xem là những thức uống tự

nhiên có lợi cho sức khỏe vì thực chất chỉ là nước trái cây lên men, có thể dùng làmthức uống cho phụ nữ, hoặc có thể pha chế tạo th ành các dạng cocktail

1.1.2 Phân loại rượu vang [7]

Phân loại rượu vang được dựa trên màu sắc của chúng như: vang màu vàvang trắng Trong các loại vang m àu thì vang đỏ có giá trị chất lượng cao nhất và cótruyền thống lâu đời nhất Tr ước đây người ta quan niệm rượu vang chỉ được sảnxuất từ nho đỏ và có màu sắc đặc thù của nho đỏ, có chất lượng dinh dưỡng cao

Vang đỏ hay ”vang nho” đồng nghĩa với ”vang” t ên gọi cổ điển của nó Ngày nay,

nguyên liệu chế vang đã được mở rộng ra các loại nguy ên liệu quả khác rất phongphú, chính vì vậy rượu vang ngày nay có nhiều chủng loại phong phú về m àu sắc vàchất lượng

Ngoài màu sắc còn có thể phân loại dựa vào vị ngọt của vang như: vang ngọt

và vang khô Vang ng ọt là loại lên men còn đường và dùng uống sau bữa ăn, còn

vang khô là rượu vang lên men hết đường và được dùng uống trong khi ăn (vừa ăn

vừa uống) Vang trắng v à vang màu đều là những loại rượu vang được con người ưathích, công nghệ sản xuất các loại vang n ày có khác nhau đôi chút v ề công nghệ xử

lý quả và công đoạn lên men Vang trắng được sản xuất theo công nghệ l ên menkhông có xác quả, còn vang màu được sản xuất theo công nghệ l ên men có xác quả

Để có vang màu có chất lượng cao ngày nay thường cho lên men với 2 giai đoạn,

còn vang trắng chỉ cần lên men 1 giai đoạn là được

1.1.3 Thành phần của rượu vang [6]

Trong thành phần của rượu vang ngoài nước còn có các thành phần khác như:cồn, đường, chất hòa tan, axit tổng số và bay hơi, vitamin và các thành phần khác

Bảng 1.1 Thành phần của rượu vang như sau:

Thành phần chính Hàm lượng tổng (g/lit)

Đường tổng số 62 ÷ 132

Chất hòa tan khác 18 ÷ 30

Axit (tính theo axit malic) 5 ÷ 7

Axit bay hơi 0,65 ÷ 1,1

Ethanol 70 ÷ 160 CC (7 ÷ 160)

1.1.3.1 Cồn (Ethanol)

Thành phần quan trọng nhất của rượu vang được hình thành từ quá trình lên

men đường glucose, saccharose nhờ nấm men Độ cồn khi lên men tự nhiên thườngđạt 7 ÷ 16 độ Chính nhờ thành phần này mà làm cho rượu vang khác với các loại

đồ uống khác Nhờ có cồn etylic làm cho rượu mạnh, uống vào gây hiện tượng sinh

lý gọi là say Cồn etylic có mùi thơm, vị hơi ngọt, cùng với axit bay hơi, đường, vànhiều thành phần khác có trong rượu vang tạo nên mùi vị hấp dẫn riêng biệt của nó

Độ cồn phổ biến của rượu vang là 10 ÷ 120 Dưới 100, rượu hơi lạt, 13 ÷ 140

thì độ cồn hơi cao, chóng say N ếu nồng độ quá thấp có thể cho thêm cồn etylictinh khiết nhưng nếu là cồn xấu, không cho thêm nữa tốt hơn

1.1.3.2 Đường

Hàm lượng đường ở vang nho đỏ là 2 ÷ 3 g/l và chỉ ở những loại vang trắng

đặc biệt như Basac, Xôtơnê mới lên tới 70 ÷ 80 g/l

Đường là thành phần còn lại sau lên men chủ yếu là fructoza, glucoza, một

phần nhỏ galactoza Ngo ài ra còn có các loại đường khác, đặc biệt là đường nghịch

đảo đã tạo nên mùi thơm dễ chịu cho rượu vang thành phẩm, thành phần đường còn

lại còn là yếu tố tham gia tạo vị cho sản phẩm

Tùy theo lượng đường khử còn lại trong rượu vang, sau khi lên men xongngười ta phân biệt rượu vang khô (dưới 10 g/l đường), nửa khô (20 ÷ 30 g/l), nửa

ngọt (45 ÷ 60 g/l) và ngọt (80 ÷ 110 g/l) Lượng đường khử càng cao, độ cồn cầnphải cao để cho cân đối Độ cồn của r ượu khô chỉ 9 ÷ 100, rượu ngọt thì độ ngọt đạt

12 ÷ 130 và cũng có thể cao hơn

Rượu vang còn nhiều đường khử, đặc biệt khi độ cồn thấp rất dễ bị nhiều

loại vi khuẩn yếm khí cũng như hiếu khí phá huỷ đường, chuyển thành axit lactic,dấm, rượu mất mùi vị

1.1.3.3 Axit hữu cơ

Axit hữu cơ là thành phần quan trọng của rượu vang Tổng lượng axit

thường là 4 ÷ 5 g/l, làm cho pH của rượu thường đạt 2,9 ÷ 3,9 Axit hữu cơ trongrượu vang thường chia làm 2 nhóm là nhóm có tác d ụng tốt cho rượu vang và nhóm

có tác dụng xấu cho rượu vang Chẳng hạn khi phân tích th ành phần axit hữu cơ củavang ta thấy:

Tartric 1,5 ÷ 4 g/l; Malic 0 ÷ 4 g/l; Citric 0 ÷ 0,5 g/l; Oxalic 0,06 g/l Các axitnày thuộc loại các axit có tác dụng tích cực đến m ùi vị của rượu vang và còn có tácdụng làm ổn định rượu vang trên phương diện chúng ngăn cản hoạt động của các vikhuẩn làm hỏng rượu

Một số axit như: axetic; lactic; formic; propionic; but yric khi hàm lượng cao

sẽ làm cho rượu vang có mùi vị kém Trong lên men tự nhiên thường tạo ra 0,4 g/laxetic, nếu vượt quá hàm lượng này sẽ gây ra “bệnh rượu”, nếu hàm lượng axeticquá lớn sẽ làm cho mùi vị của rượu vang thay đổi đáng kể v à không thể uống được.Axetic là axit bay hơi chiếm tỷ lệ 90% tổng lượng axit bay hơi trong rượu vang

Tỷ lệ axit hữu cơ/ethanol/tanin hay s ự cân đối vị chua, vị ngọt và vị chát làyếu tố quan trọng ảnh h ưởng rất lớn đến mùi vị của rượu vang Vị chua của tổng

lượng axit phải được cân đối với vị ngọt của ethanol, của glycerin v à vị chát của

tanin, của polyphenol và vị đậm đà của muối khoáng có trong r ượu vang

1.1.3.4 Tro và các mu ối khoáng

Trong rượu vang có chứa nhiều các chất khoáng nh ư: P; S; K; Na; Ca; Mg;

Si; Fe; Mn; Cl; Br; I; Al;…Các ch ất khoáng này có thể tồn tại ở dạng tự do hoặc ởcác dạng muối Thành phần khoáng của rượu vang do quả cung cấp, do vậy các loại

rượu vang khác nhau sẽ có h àm lượng khoáng và muối khác nhau Hàm lượng trotrong rượu vang thường từ 1,5 – 3 g/l

Vai trò của chất khoáng trong r ượu vang là làm tăng giá trị dinh dưỡng vàgiá trị chữa bệnh cho con ng ười (CO2 sinh ra trong quá trình lên men s ẽ kết hợp vớicác chất muối khoáng tạo n ên các hoạt chất có khả năng ph òng và chữa một sốbệnh) Đồng thời chất khoáng còn có vai trò quan trọng là tham gia tạo vị đậm đà

cho rượu vang và cùng với các vị ngọt, vị chua, vị chát tạo n ên vị hài hòa cho rượu

vang

1.1.3.5 Các chất gây mùi thơm

Các chất tham gia tạo mùi thơm cho rượu vang gồm có:

- Các chất thơm có nguồn gốc terpen được cung cấp từ quả chín

- Ethanol do quá trình lên men t ạo nên

- Các ancol cao (izoamylic, amylic…) do quá trình lên men t ạo nên

- Các chất thơm đặc biệt (Buke, Bouquet) do quá tr ình oxy hóa sinh ra

- Các ester đặc biệt do các phản ứng sinh hóa ở quá trình chín rượu vang tạo nên

1.1.3.6 Vitamin

Gồm có vitamin nhóm B, vitamin C, vitamin A, v à các chất tiền vitamin A

Hàm lượng vitamin trong rượu phụ thuộc vào mỗi loại quả khác nhau

1.1.3.7 Polyphenol

Các polyphenol trong rư ợu vang gồm có: Flavanol, antoxian, tanin H àmlượng của chúng sẽ khác nhau trong các loại vang, ở vang m àu bao giờ hàm lượng

của các polyphenol cũng lớn h ơn vang trắng, vì các polyphenol do qu ả cung cấp,

hàm lượng các chất này có nhiều trong vỏ quả, trong thịt quả thì ít hơn

Vai trò của các polyphenol

- Tạo màu cho vang, đặc biệt là vang đỏ thì màu sắc là một trong những tiêuchuẩn quan trọng đánh giá chất l ượng của vang màu Trong đó flavanol cho màu

vàng, antoxian cho màu đ ỏ

- Tạo vị chát cho rượu, vị chát cùng các vị khác nếu tỷ lệ cân đối hợp lý sẽtạo nên vị hài hòa cho rượu vang

- Các polyphenol có vai trò làm ổn định, kéo dài thời gian bảo quản rượuvang, do các polyphenol, đặc biệt là tanin có khả năng kháng khuẩn mạnh

1.1.4 Nguyên liệu sản xuất rượu vang

1.1.4.1 Yêu cầu của nguyên liệu [7]

Tất cả các loại quả, nếu có chứa đ ường, protit, vitamin, muối khoáng v àkhông chứa nhiều chất độc hại cho nấm men điều có thể cho l ên men và chế thành

rượu vang Khác nhau ở chỗ l ên men dễ hay khó, lao động bỏ ra nhiều hay ít, phải

bổ sung nhiều hay ít đ ường, axit… và có đạt tiêu chuẩn chất lượng không, lại phải

tính đến một số chỉ tiêu kinh tế như giá đắt hay rẻ, chín quanh năm hay có m ùa Do

đó phải cân nhắc quả nào chế rượu, quả nào ăn tươi và quả nào nên dùng để sản

xuất rượu vang

Như vậy, có rất nhiều quả để chế biến rượu vang Tuy nhiên phải thỏa mãncác điều kiện sau:

- Đường tổng số trong các quả cao , độ Brix phải là 20 ÷ 22

- Hàm lượng axit hữu cơ tương đối cao, pH thấp (2,8 ÷ 3,8) Nếu không cómột lượng axit tối thiểu thì rượu sẽ lạt vì thiếu chua, quan trọng h ơn nữa nếu thiếuaxit, pH cao thì tạp khuẩn phát triển mạnh, gây khó khăn cho hoạt động của men.Chua quá cũng không tốt, khó lên men, rượu khó uống Lượng axit trong nước quả

thay đổi tùy theo độ chín Nói chung quả c àng xanh, axit càng nhi ều, pH càng thấp

Vì vậy đối với các loại quả chua nh ư dâu, dứa, thu hoạch khi quả đạt độ chín kỹthuật, ít chua thì mới đảm bảo chất lượng nước quả

- Thành phần nước quả thích hợp với hoạt động của men với một lượng tốithiểu các chất sau:

+ Axit amin, vitamin, muối khoáng có vai trò xúc tác với một lượng rất nhỏ.+ Polyphenol (tanin) làm cho rượu vang đỏ có màu sắc hấp dẫn và đóng gópvào việc ức chế hoạt động của khuẩn hại, enzyme oxy hóa

+ Chất sản sinh ra mùi thơm ảnh hưởng tới hương vị của rượu

1.1.4.2 Biện pháp nâng cao chất lượng của dịch quả [6]

Ít khi nước quả tự nhiên có thành phần lý tưởng Ngay đến nho là quả tươngđối tốt, đã được chọn để chế vang từ lâu, cũng c òn nhược điểm và luật pháp ở cácnước phương Tây cho phép tăng gi ảm một số chất hợp th ành trong những giới hạn

nhất định, có những chỉ ti êu quy định Sau đây là một số biện pháp thay đổi thànhphần dịch quả thường dùng:

a Pha loãng

Rượu là một đồ uống, tuy nhiên phải có một tỷ lệ nước thích hợp Đối với

một số quả ít nước như mận, mơ, xoài,… thêm nước lã là thích hợp Cho thêm nước

lã thì được nhiều rượu hơn, giá thành hạ xuống vì vậy người ta có xu thế lạm dụng,

thêm quá nhiều Tuy nhiên pha loãng làm giảm hàm lượng đường, axit, protein,chất tro của dịch quả v à như thế chất lượng rượu sẽ giảm Do dố phải cân nhắc

lượng nước thêm vào

Để đảm bảo rượu có chất lượng tốt, có thể pha chế nh ư sau:

- Không pha thêm nước vào dịch quả đối với nho, dâu, cam, dứa,…

- Pha thêm ít nước với khoảng 15 ÷ 20% khối lượng của phần ăn được đối vớimãng cầu, xoài, vải…

- Pha thêm khoảng 30% nước đối với mơ, mận, đào, táo, cốc,…

Yêu cầu nước lã thêm vào phải là nước tinh khiết, không có các muối h òa tan

ảnh hưởng đến chất lượng của nước quả

b Thêm đường

Đường là một trong những thành phần quan trọng của nước quả Dưới ảnhhưởng của men rượu đường chuyển hóa thành cồn etylic và nước quả nhiều đường

thì rượu vang nhiều cồn V ì vậy ngay cả đối với rượu vang nho Nhà nước cho phép

thêm đường theo một tỷ lệ hạn chế tùy vùng và tùy năm s ản xuất

ở pH 3,5 ÷ 4 hay hơn một chút hoạt động rất thuận lợi, nh ưng ở pH 3 ÷ 3,5 là để ức

chế hoạt động của khuẩn hại, không phải v ì ở pH này thuận lợi cho nấm menSaccharomyces

Có thể điều chỉnh độ chua bằng cách: nếu pH cao (độ chua thấp ) người tacho thêm một ít hóa chất không độc hại như axit citric, axit tartric N ếu pH thấp (độchua cao) có thể trung hòa axit bằng kali tartrat trung tính hoặc canxi cacbonat

Một biện pháp đơn giản để điều chỉnh độ chua l à trộn những quả chín (độchua thấp) với những quả xanh (độ chua cao) theo một tỷ lệ nhất định để có đ ược

nước quả có độ chua theo y êu cầu

d Điều chỉnh các chỉ tiêu khác

Khi nước quả nhiều protein, có thể cho th êm một ít tanin để tạo kết tủa bông,rượu sau này ổn định hơn Để dễ lên men, cũng có thể cho thêm một số amon,vitamin,… Trộn các loại nước quả với nhau rồi cho lên men hỗn hợp cũng là một

biện pháp cải thiện chất l ượng vì thành phần mỗi loại quả một khác v à lên men khó,

thường chỉ cho thiếu một l ượng rất nhỏ các vitamin, chất kích thích và khi trộnnước quả thì thành phần hỗn hợp sẽ cân đối hơn

1.1.5 Phương pháp s ản xuất rượu vang

٭ Sơ đồ nguyên tắc trong sản xuất rượu vang [7]

Quá trình lên men không có xác qu ả

Quá trình lên men có xác qu ả

1.1.6 Tình hình sản xuất rượu vang

1.1.6.1 Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới [10]

Trên thế giới rượu vang được sản xuất đã trở thành nghề thực sự mang tính

thương mại của nhiều quốc gia thuộc Châu Âu, Châu Mỹ… Cho đến nay việc sản

xuất vang đã trở thành ngành sản xuất lớn, mang lại hiệu quả kinh tế rất cao ở nhiềuquốc gia như Cộng hòa Pháp, Ý, Nga, Đức …

Pháp và Italia chiếm tới 40% sản lượng rượu vang toàn thế giới Một số nước

có sản lượng rượu vang cao trên thế giới như Pháp có sản lượng dao động từ 50 đến

60 triệu hectôlít năm 2004, Italia từ 54 đến 62 triệu hectô lít năm 2003, Đức từ 50

đến 60 triệu hectôlít năm 2003, Mỹ là 23 triệu hectôlít năm 2003,

Trước kia nguồn nguyên liệu để sản xuất vang ở hầu hết các quốc gia chỉ l à

quả nho chín được thu hoạch từ một số giống nho đ ã được tuyển chọn kỹ dành riêngcho sản xuất vang và chỉ được trồng ở một số vùng nhất định Ngày nay do sự pháttriển mạnh mẽ của công nghệ sinh học: sinh hóa, vi sinh học, m à nguồn nguyên liệu

để sản xuất vang cũng trở n ên phong phú hơn với nhiều loại quả khác nhau nh ư dâu,

mơ, táo, lê,

1.1.6.2 Tình hình sản xuất rượu vang ở Việt Nam [12]

Ngành sản xuất rượu vang ở Việt Nam từ những năm 80 của thế kỷ XX đ ược

đánh dấu bằng sự hiện diện của vang mang nh ãn hiệu Thăng Long trên thị trường

nội địa Cho đến nay nguồn nguy ên liệu chủ yếu được sản xuất vang ở Việt Nam l àmột số quả nho, dâu, chuối, m ơ,…

Theo Hiệp hội rượu bia và nước giải khát Việt Nam, hiện nay trong n ước cókhoảng 10 doanh nghiệp sản xuất r ượu vang, với sản lượng mỗi năm khoảng 12,5triệu lít Các nhãn hiệu rượu vang trong nước đã quen thuộc với người tiêu dùng

như vang Ðà Lạt của công ty thực phẩm Lâm Ðồng, vang Thăng Long, vang Ðông

Ðô Trong khi đó vang ngoại nhập cũng đang tăng mạnh về số l ượng Theo Tổngcục Hải quan, trong năm 2003, hải quan cửa khẩu đ ã sử dụng khoảng 8 triệu tem

rượu nhập khẩu, tăng gần gấp đôi so với năm 2002

Thực tế đã cho thấy nguyên liệu để sản xuất rượu vang tại Việt Nam l à rấtphong phú vì tất cả các loại quả chứa đ ường, vitamin, protein, khoáng, acid v àkhông chứa nhiều tanin, Việt Nam l à một nước có khí hậu nhiệt đới bốn mùa luôn

có hoa thơm quả ngọt Tuy nhiên cho đến thời điểm hiện nay ở Việt Nam ng ành sản

xuất vang cũng chưa có một quy trình công nghệ hoàn thiện để sản xuất vang cóchất lượng cao như nhiều quốc gia khác D ù chưa phổ biến nhưng trong những nămgần đây rượu vang dần dần được ưa dùng trong các dịp liên hoan, lễ tết, … thay chocác loại rượu trắng, rượu mùi có độ cồn cao Đồng thời hiện nay l ượng khách nướcngoài vào Việt Nam ngày càng nhiều thông qua con đường du lịch Vì vậy mà nhucầu sử dụng rượu vang ở nước ta tăng lên đáng kể Tuy nhiên theo các nhà phânphối rượu vang ngoại nổi tiếng trong n ước, hiện nay vang đang l ưu hành trên thị

trường nước ta với 80% là vang Pháp, sau đó ph ải kể tới vang Australia, Chile, Mỹ

Theo số liệu của tổng cục hải quan, năm 2004 tổng giá trị r ượu nhập ngoại tại thị

trường Việt Nam ước tính đạt hơn 6 triệu USD, trong đó vang Pháp chiếm h ơn một

nửa Hiện nay vang sản xuất trong n ước đang dần dần ổn định về chất l ượng, nhất là

vang Đà Lạt Tuy nhiên để đáp ứng nhu cầu của ng ười tiêu dùng đòi hỏi các nhà

thực phẩm Việt Nam phải tiếp tục nghi ên cứu để tận dụng các trái cây có sẵn trong

nước để sản xuất rượu vang nhằm đa dạng hóa các sản phẩm trong n ước đồng thời

góp phần tìm ra đầu ra cho trái cây Việt N am

1.2 Tổng quan về nấm men [3]

Nấm men là nhóm vi sinh vật được dùng trong công nghiệp, hầu hết nấmmen ở dạng đơn bào, không chuyển động Nói chung nấm men có dạng h ình cầu,hình trứng, hình bầu dục , có kích thước tương đối lớn, chiều dài 6 – 12 µm, chiềungang 4 – 8 µm

Về cấu tạo tế bào gồm màng, nguyên sinh chất, hạch Trong nguy ên sinhchất chứa không bào và các chất khác như: glycogen, granuloza, ch ất béo, volutin

Nấm men có thể sinh sản theo lối nảy chồi, phân chia hoặc h ình thành bào

tử Nhóm nấm men sinh sản theo h ình thức nảy chồi và phân chia có nhiều trong tự

nhiên Và nhiều loại trong nhóm này có khả năng lên men rượu Tế bào nấm men

giàu protein, vitamin, đ ặc biệt là vitamin nhóm B

Nhóm nấm men được sử dụng chủ yếu là chủng nấm men Saccharomyces

cerevisiae Các chủng nấm men dùng trong sản xuất phải có đặc điểm sau:

- Có đầy đủ đặc điểm đặc trưng của nấm men

- Tốc độ phát triển mạnh, hoạt lực l ên men cao

- Lên men được nhiều loại khác nhau v à đạt được tốc độ lên men nhanh

- Chịu được độ cồn cao: 10 – 12%

- Thích nghi được những điều kiện bất lợi của môi tr ường

Riêng đối với các chủng nấm men ở Việt Nam đòi hỏi phải có khả năng l ên

men ở nhiệt độ tương đối cao (≥ 350C), có khả năng hoạt động ở pH = 4,5 – 5 (môi

trường axit)

1.2.1 Nguồn men sử dụng trong sản xuất

Khi chế biến rượu vang người ta sử dụng men từ hai nguồn sau:

1.2.1.1 Men tự nhiên

Đối với một số loại quả nh ư nho, dâu trên bề mặt, quả có sẵn một lượng men

cần thiết để lên men rượu Vì thế một số vùng sản xuất rượu vang ở Pháp, Italia chỉlàm dập quả nho rồi để nó tự l ên men

Theo dõi quá trình lên men ở nhiều nơi và phân loại các loài men hoạt động

trong nước quả người ta thấy lặp đi một hiện t ượng: một vài ngày đầu loài ”men

dại” chiếm ưu thế (Kloeckera, men hình con thoi) đến 70 ÷ 80% tổng số men Sau

đó lượng ”men khôn” (S Cereviseae) nhanh chóng tăng lên Đ ến cuối quá trình lên

men, S.cereviseae lại giảm đi đột ngột chỉ còn lại chỉ còn lại một số loài men chịu

được độ cồn cao như S.oviformis.

1.2.2.2 Men nhân tạo

Đối với các loại quả không có sẵn nấm men tr ên vỏ quả, để chế rượu vang

thì nhất thiết phải bổ sung men giống v ào Sau nhiều năm nghiên cứu người takhẳng định chế rượu vang có thể dùng men giống (phòng thí nghiệm) hoặc men

bánh ( thường dùng trong dân gian) đều cho ra rượu vang ngon

a Men ống

Sở dĩ gọi là men ống vì giữ trong ống nghiệm, men ở dạng tiềm sinh, tr ên

môi trường thạch Đó là những dòng hoặc hỗn hợp dòng, phân lập từ men nhân dân

ra hoặc ở nước ngoài mang về, thuộc loài S.cereviseae Khi sử dụng men ống không

thể cấy thẳng vào nước quả mà phải tiến hành nhân giống Như vậy dùng men ốngthì phải chuẩn bị nước cái men, viếc lam n ày khá phức tạp và phải có phòng thínghiệm

Ưu điểm của men ống là dùng men thuần, đã biết rõ tính năng nên lên menđiều và nhanh

Nhược điểm là tốn công, tốn thời gian , hơn nữa khi nước cái men đã sẵn

sàng 24 ÷ 36 giờ, sau khi cấy thì phải dùng ngay vì lúc đó số lượng tế bào men sống

đạt tối đa và đường sinh sản mạnh nên vì lý do nào đó men sẽ chết hoặc chuyển vào

dạng tiềm sinh, nước cái men không còn dùng được nữa Chuẩn bị nước cái men và

nước quả lên men phải khớp với nhau

b Men bánh

Men bánh là men nhân dân đư ợc sản xuất ở những v ùng có tập quán nấuhrượu Vì nguyên liệu dùng để chế rượu trong nhân dân là gạo nên môi trường nền là

bột gạo kết hợp với một số loại thuốc bắc Sau khi chế xong các khối men giống

như bánh hình tròn, hình dẹt mặt trên có phủ một lớp trấu làm cho khối men xốp

Men bánh có thể bóp vụn, rây qua để loại các tạp chất, bỏ thẳng v ào nước quả rồitrộn đều Ưu điểm của men bánh là đâu cãng dùng được, không như men ống phải

có phòng thí nghiệm Nếu sản xuất ít để tự túc th ì dùng những lượng men nhỏ, menbánh càng thích hợp

Nhược điểm của men bánh l à phức tạp, lên men chậm và kéo dài hơn menống, chất lượng cũng không ổn định, những chất phụ độn mỗi n ơi mỗi khác, có nơi

sử dụng cả quế, hồi làm cho rượu vang có mùi, vi lạ

1.2.2 Bản chất và cơ chế của quá trình lên men

1.2.2.1 Bản chất của quá trình lên men

Lên men là một quá trình oxy hóa khử xảy ra trong cơ thể sinh nhằm cungcấp năng lượng và các hợp chất trung gian cho tế b ào vi sinh vật, bởi lẽ cơ thể sốngluôn cần năng lượng mà năng lượng đó được tàn trữ dưới dạng ATP

Các phản ứng sinh hóa trong quá tr ình lên men là phản ứng tách và vậnchuyển hydro ở dạng (H+ + e) dưới tác dụng của các enzyme hydrogenaza Trong

quá trìnhđó hydro được tách ra khỏi cơ chất chuyển đến tiếp nhận cuối c ùng là chấthữu cơ Hợp chất hữu cơ đó được khử tạo thành sản phẩm lên men rồi tích tụ lạitrong môi trường dinh dưỡng Tùy theo sản phẩm tích lũy nào chiếm ưu thế mà ta

có lên men rượu, lên men lactic,

Vì vậy bản chất của quá tr ình lên men là quá trình oxy hóa kh ử, quá trình oxyhóa khử đó lại xảy ra trong cơ thể sinh vật dưới tác dụng của hệ thống enzyme, cho nênquá trình lên men còn được gọi là quá trình oxy hóa khử sinh học

Lên men khác với hô hấp yếm khí và hô hấp hiếu khí Hô hấp yếm khí đượctiến hành trong điều kiện không có oxy tham gia Hydro đ ược chuyển qua mạch hôhấp đến chất tiếp nhân c uối cùng như nitrat hoặc sunfat Hô hấp hiếu khí đ ược tiến

hành trong điều kiện có oxy tham gia Hydro đ ược chuyển qua mạch hô hấp đến

chất tiếp nhận cuối cùng là oxy tạo thành nước Còn lên men có thể thực hiện trong

cả hai điều kiện yếm khí v à hiếu khí, nhưng hydro được chuyển qua hệ thống oxyhóa khử và chất tiếp nhận cuối cùng là một chất hữu cơ, chất hữu cơ bị khử tạothành sản phẩm lên men tích lũy trong môi trường Tuy nhiên lên men và quá trình

hô hấp đều là quá trình oxy hóa khử sinh học

Cần phân biệt sự khác nhau giữa quá tr ình oxy hóa khử sinh học và quá trình

đốt cháy các vật liệu tương tự trong lò hay nhiệt kế mặc dù các chất ban đầu và các

sản phẩm cuối cùng giống nhau

Khi đốt cháy năng lượng tỏa ra cùng một lúc dưới dạng nhiệt, trong khi đó

lên men và hô hấp chỉ một phần năng l ượng thoát ra dưới dạng nhiệt Phần nhiệtchủ yếu được tích lũy dưới dạng những hợp chất photpho gi àu năng lượng hoặctrong các liên kết cao năng, từ đó có thể chuyển thành hóa năng, nhiệt năng hoặc cơ

năng để cung cấp cho hoạt động sống Hợp chất gi àu năng lượng quan trọng của c ơ

thể là ATP Trong cơ thể sinh vật sự tích lũy năng l ượng và sự giải phóng năng

lượng sử dụng cho hoạt động c ơ thể là những quá trình thuận nghịch theo sơ đồ hóa

học sau:

Oxy hóa khử sinh học Năng l ượng

ADP + H3PO4 ATP

Năng lượng Cung cấp cho hoạt động của c ơ thể

Như vậy lên men và sự hô hấp tế bào đều là những quá trình oxy hóa khử

sinh học Qua đó tế bào sinh vật thu được năng lượng

1.2.2.2 Cơ chế của quá trình lên men

Lên men là quá trình trao đổi chất các hợp chất hữu c ơ đặc biệt là đường sẽ

được chuyển hóa dưới tác dụng enzyme của vi sinh vật tạo thành các chất đơn giản

hơn và giải phóng năng lượng cung cấp cho cơ thể vi sinh vật Các phản ứng sinh

hóa trong quá trình lên men là ph ản ứng tách và vận chuyển hyđrô dưới dạng (H+ +e) dưới tác dụng của Enzyme Trong quá tr ình đó hyđrô được tách ra khỏi cơ chấtchuyển đến chất tiếp nhận cuối c ùng là chất hữu cơ Đối với quá trình lên men rượuthì sản phẩm cuối cùng là ethanol

Phương trình đơn giản :

Đây là phương trình đơn giản chỉ cho ra sản phẩm đầu của quá tr ình lên men

là đường Glucose và sản phẩm cuối là rượu ethanol và cacbonic Thực chất quá

trình lên men là trao đổi chất rất phức tạp

(sản phẩm đầu) (sản phẩm cuối)

C 2 H 5 OH +CO 2

C 6 H 12 O 6

Đầu tiên nấm men sẽ thủy phân disaccharide, dextrin th ành đường đơn giản

quá trình này xảy ra ở ngoài tế bào nấm men dưới sự xúc tác của enzyme ngoại b ào,trong tế bào nấm men sẽ diễn ra hàng loạt các phản ứng chuyển hóa rất phức tạp

Đầu tiên glucose sẽ chuyển thành glucose - 6 - photphat dưới tác dụng của

E.glucose

photphatisomerase

CH 2 O -

CH 2 OH

O

CH 2 O -

-O P

Fructose - 1,6 - diphotphat chứa hai gốc photphat ở 2 vị t rí đối xứng nhaunên dễ dàng bị cắt thành hai phân tử triosephotphat

Hai chất dihydroxyaxeton photphat, Andehit 3 - photphoglyxeric hình thành

có thể chuyển hóa cho nhau dưới tác dụng của enzyme triose photphat isomerase Phương trình:

Aldehit 3 - photphoglixeric

CH2 -O

-CHOCHOH

Photphodioxyaxeton

C=O

CH2 -O C=O

-CH2OH

C = O

E triose photphatisomerase

-Sau giai đoạn này là quá trình oxy hóa khử, aldehyt - 3 - photphoglixericdưới tác dụng của enzyme photphoglixerin aldehit dehydrogenase sẽ chuyển hóa

CH2 -O

-C=O

O C=OCHOH

E photphoglixerin aldehitdehydrogenase

photphoglixerakinaseP

P

P

Axit 3 - photphoglyxeric Axit 2 - photphoglyxeric

COOHC=O

CH2 -O CHOH

-COOHC=O

CH2OH

CH O E.photphoglixeratmutase

-Mg2+

P

P

Axit photpho enolpyruvic loại gốc photphat sang phân tử ADP và tạo thành

axit pyruvic và phân tử ATP

Axit pyruvic trong đi ều kiện yếm khí dưới tác dụng của enzyme

decacboxylase sẽ chuyển thành aldehyt axetic

Phương trình:

E

Axit enolpyruvicAxit photpho enolpyruvic

CH2C=OCOOHCOP

||

CH2C=OCOOHCOH

COH

||

C=OCOOHCOH

|

CH3

|CHO

H2O

Khi Axetaldehyt tạo thành chưa đủ thì Enzyme alcoldehyrogenaza sẽ chuyển

hydro đến aldehyde photphoglyxeric Dưới tác dụng của enzyme photphatase,

photphoglyxerin bị phân hủy thành glyxerin

Phương trình

Đến lúc axetaldehyt tạo ra đủ nhiều, enzyme sẽ chuyển hydro đến c ơ chất vàrượu etylic được tạo thành

Phương trình:

Phương trình tổng quát của quá trình lên men:

C6H12O6 + 2ADP + 3H3PO4= 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + H2O

CH2OPC=OCHO

glyxerinAldehit 3 - photphoglixeric

NADNADH2

rượu etylic

E alcoldehydrogenaseAndehit axetic

1.3 Tổng quan về điều [9], [11]

1.3.1 Giới thiệu chung

Điều còn gọi là đào lộn hột, tên khoa học là Anacardium Occidentalo, có

nguồn gốc từ Nam Mỹ (Brazin) v à được trồng phổ biến ở nhiều n ước Châu Á, ChâuPhi, Châu Mỹ La Tinh

Cây điều bắt đầu được biết đến như một loại cây trồng có giá trị kinh tế ởnước ta 200 năm nay, kể từ năm 2002 Việt Nam đ ã vươn lên đứng thứ nhì thế giới

sau Ấn Độ cả về diện tích trồng điều (350.000 ha), sản l ượng công nghiệp (220-250ngàn tấn) lẫn kim ngạch xuất khẩu (214 triệu USD)

Hiện Việt Nam có trên 450.000ha điều, trên 200 nhà máy chế biến và xuấtkhẩu nhân điều với hơn 200.000 công nhân và kho ảng 800.000 người dân tham giatrồng điều Trong đó, tỉnh B ình Phước được mệnh danh là "thủ phủ của điều" vớidiện tích khoảng 200.000ha, chiếm 45% diện tích điều cả n ước và hàng trăm nhàmáy chế biến điều Đây cũng l à lý do chính để Bình Phước được chọn là địa điểm tổchức Festival điều Tỉnh B ình Phước có tổng diện tích đất tự nhi ên 688.320ha, thổ

nhưỡng và điều kiện khí hậu rất thích hợp cho các loại cây công nghiệp, nhất l à câyđiều Bên cạnh đó, Đồng Nai cũng có diện tích trồng điều t ương đối lớn (42.000 ha)

Cây điều được mệnh danh là cây công nghiệp đa chức năng, vì đây là cây

trồng lâu năm được sử dụng từ gốc đến ngọn với nhiều tính năng khác nhau, v à cây

điều trở thành loài cây xóa đói giảm nghèo cho người nông dân

1.3.2 Đặc tính sinh học của điều

Cây to, cao 8-10m Lá mọc so le, dai, nhẵn; cuống mập Hoa nhỏ, m àu vàngnhạt, điểm nâu đỏ Quả dạng quả hạch, khi chín có màu vàng hoặc đỏ Hạt có vỏmỏng, nhân hạt chứa dầu béo

Cây gốc ở châu Mỹ nhiệt đới ( Ðông bắc Brazin), được nhập vào trồng ở cáctỉnh phía Nam nước ta Trồng bằng hạt v ào đầu mùa mưa Các bộ phận của cây cóthể thu hái quanh năm, d ùng tươi hay phơi khô.

1.3.3 Thành phần hóa học của điều

Bảng 1.2 Thành phần tính theo 100g trái điều

(a): Chủ yếu là pectin; (b): Hemicellulose; (c): Đơn vị quốc tế; (d): Cochin 1969,

1.3.4 Công dụng của điều

Điều hay đào lộn hột là một cây kinh tế vườn quan trọng trong c ơ cấu cây

trồng để xuất khẩu của các tỉnh phía Nam Quả điều l à bộ phận duy nhất có giá trị,

gồm hai phần: quả thật h ình thận trông như hạt lộn ra ngoài, màu nâu và quả giảchính là cuống quả phình to, màu vàng hoặc đỏ.

Trái điều là một loại thực phẩm dễ ti êu hóa, thơm ngọt, chứa nhiều nước,

giàu chất khoáng và các sinh tố C, B1, B2, PP… đặc biệt sinh tố C nhiều gấp 5 lầntrái chanh, nếu ép tươi sẽ thu được dịch trái có nồng độ 12 – 14 độ Brix chứa 10,15

– 12,5% đường (chủ yếu là đường khử) và 0,35% axit (theo malic axit) Trái đi ều có

thể là một đối thủ cạnh tranh của các loại quả nhiệt đới khác nh ư xoài, dứa, đu đủ…

Phần mềm mọng nước của điều chứa 10% đ ường, vitamin C với hàm lượngcao (261,5mg trong 100g ph ần ăn được), nhiều gấp 5-6 lần ở cam, chanh, chuối Từ

bộ phận này, có thể ép lấy dịch rồi cho l ên men thành một thứ rượu nhẹ, thơm ngonmùi dâu tây, vị ngọt, hơi chua, chát, có tác dụng bổ dưỡng, làm ăn ngon, lợi tiểu,chống nôn Dùng ngoài, lấy dịch ép này xoa bóp chữa đau nhức hoặc ngậm súcchữa viêm họng, nhấm nháp chống nôn mửa Ngo ài ra phần này còn dùng để ăn

tươi dưới hình thức thái mỏng, thêm muối và ớt như một loại rau gia vị trong bữa ăn

hoặc làm đồ tráng miệng, hay có thể phối hợp với một số quả khác l àm nước sinh tốgiải khát phổ biến ở các tỉnh phía Nam, có h ương vị thơm ngon, lạ miệng

Về mặt y học, quả điều (quả thật), vỏ quả măng cụt, rau má mỗi thứ 30g, hạ tcau già 4g, tất cả phơi khô, thái nhỏ, sắc với 400ml nước, còn 100ml, thêm mật ong,uống làm hai lần trong ngày, chữa kiết lỵ lâu ngày Dầu ép từ quả pha loãng, bôihằng ngày chữa hắc lào, nứt nẻ kẽ chân, gót chân

Một số nghiên cứu cho thấy, chất acid c ó trong quả đã ngăn cản quá trìnhsinh lý của ấu trùng muỗi làm cho chúng bị diệt, nhưng không gây tác hại cho người

và môi trường

1.3.5 Mùa vụ thu hoạch điều

Cây điều sinh trưởng và phát triển tốt ở những quốc gia thuộc khu vực cậnxích đạo – nơi có nhiệt độ và độ ẩm cao

Ở Việt Nam, mùa vụ thu hoạch điều kéo dài từ tháng 3 đến tháng 6

Trái điều cũng là một sản phẩm có giá trị kinh tế của cây điều Hiện nay ở

những nước có trồng nhiều điều (trong đó có Việt Nam) trong m ùa thu hoạch ngoài

sản phẩm chính là hạt điều còn thu được hàng triệu tấn trái điều Tuy nhi ên trongcông nghiệp chế biến điều, trái điều chỉ ở vị trí rất thứ yếu d ù có tiềm năng rất lớn

(thường lượng trái gấp 8 – 10 lần lượng hạt điều)

Hiện nay đang có nhiều nghi ên cứu thử nghiệm chế biến thử các sản phẩm từ

trái điều mà trước nay vẫn là phế phẩm, không biết sử dụng v ào việc gì nhằm nâng

cao giá trị và tăng thêm thu nhập cho người dân

1.3.6 Các sản phẩm từ điều

Theo dự báo của Hiệp hội điều Việt Nam (Vinacas), năm 2010, ng ành điềuViệt Nam sẽ đạt tổng sản l ượng 400.000 tấn, có tổng giá trị 1,2 tỷ USD, trong đókim ngạch xuất khẩu ước đạt 1 tỷ USD

Bên cạnh việc xuất khẩu nhân điều, để đa dạng hóa các sản phẩm từ cây

điều, nâng cao hiệu quả kinh tế đồng thời tạo th êm thu nhập cho người dân trồngđiều nhiều sản phẩm đ ã được tạo ra từ nguyên liệu thịt quả điều như: nước giải khát,rượu, mứt, ép lấy nước làm sirô nguyên chất hay đem cô đặc, đóng hộp

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Nguyên liệu chính - điều

Trái điều được trồng nhiều ở Đồng Nai và các vùng Đông Nam B ộ Điều đạt

độ chín kỹ thuật có màu vàng hoặc đỏ tươi, không bị dập nát,…

Điều sau khi thu mua phải đ ược đem đi chế biến ngay vì nó rất nhanh hỏng.Trường hợp không có trái tươi vì lý do không đúng thời vụ, có thể dùng dịch tráiđiều hoặc trái điều tươi đã bảo quản lạnh, sau đó lọc dịch ép để loại bỏ tạp chất có

trong quả

2.1.2 Nguyên liệu phụ

2.1.2.1 Đường saccaroza [6]

Đường được bổ sung vào dịch quả nhằm tạo điều kiện thích hợp cho quá

trình lên men Đường sử dụng trong sản xuất r ượu là đường cát trắng, yêu cầu chất

lượng đường phải tốt

Axit xitric dùng để làm tăng axit có trong d ịch quả lên men hay làm giảm pH

của dịch quả Axit xitric đ ược dùng là loại tốt có

- Hàm lượng axit xitric > 99%

- Ở nhiệt độ thường gelatin có độ ẩm từ 9 – 13% và khối lượng riêng d=1,3 –1,4 (g/ml)

- Gelatin có những đặc tính hầu như không tan trong các dung môi h ữu cơ

nhưng tan trong nước và các dung dịch đồng nhất

- Gelatin có tính dính và kh ả năng tạo thành gel đông đặc trong môi trườngnhiệt độ khoảng 35 – 400C Khả năng tạo gel của gelatin trong môi tr ường nước là

do khi tan trong nước chúng hình thành mạng lưới đan xen, kết dính v ào nhau Giữa

các mạng lưới có các lỗ hổng giữ n ước và duy trì tính rắn của hệ thống

2.1.3 Nấm men [7]

Để chế biến rượu vang người ta có thể sử dụng nhiều chủng nấm men thuần

khiết như Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces uvarum hoặc Saccharomyces

oviformis Nấm men Saccharomyces cerevisiae thường được sử dụng vì nấm men

này có khả năng kết lắng rất nhanh Kích thước chúng khoảng (3 ÷ 8) x (5 ÷ 12)m,

có hình bầu dục hoặc hình tròn Chúng sinh s ản theo cách nảy chồi v à bào tử

Để nghiên cứu và sản xuất vang điều tôi sử dụng chủng nấm men

Saccharomyces cerevisiae được giữ trong ống thạch nghiêng, nấm men ở dạng tiềm

sinh trên môi trường thạch

Nấm men được nhân giống trong môi tr ường dịch quả để nấm men l àm quenvới môi trường lên men sau đó mới bổ sung vào dịch lên men

2.2 Phương pháp nghiên c ứu

2.2.1 Quy trình sản xuất dự kiến

Bổ sung nước

2 Ép, lọc 1

Điều sau khi rửa xong sẽ được đưa đi ép, lọc lấy dịch

Trường hợp không có trái t ươi vì lý do không đúng thời vụ, có thể dùng dịchtrái điều hoặc trái điều tươi đã đông lạnh

3 Khử chát

Trong dịch quả điều có chứa tanin gây ra vị chát, khó chịu v à nếu không loại

bỏ được thì nó sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của rượu, có thể dùng lòng trắng trứnghoặc gelatin, Ca(OH)2, để loại tách tanin Nếu tách tanin bằng protein (l òng trắngtrứng hay gelatin) cần gia nhiệt hỗn hợp để protein biến tính, dễ d àng loại bỏ kết tủakhi lọc, phản ứng kết tủa tanin trong dịch quả được thực hiện ở nhiệt độ phòng

4 Lọc 2, bổ sung nước

Tiến hành lọc để loại bỏ kết tủa Sau đó bổ sung n ước vào dịch lọc

5 Điều chỉnh thành phần

Bổ sung đường, axit citric và các thành phần khác

Bổ sung đường nhằm mục đích cung cấp đầy đủ lượng cơ chất cần thiết choquá trình lên men Đường là một trong những thành phần quan trọng nhất của n ướcquả Dưới ảnh hưởng của men rượu, đường chuyển hóa thành cồn etylic và một sốchất khác tạo nên mùi vị đặc trưng cho sản phẩm

Bên cạnh hàm lượng đường, pH của dịch quả cũng l à một thành phần quantrọng ảnh hưởng đến mùi vị của rượu do nó ảnh hưởng đến hoạt động sống của nấmmen từ đó ảnh hưởng đến độ cồn của rượu Do vậy, cần tiến hành điều chỉnh pH vềgiá trị thích hợp để cho mùi vị của rượu vang là thơm ngon nhất

Để tránh sự xâm nhiễm vi sinh vật không mong muốn ta có thể đun sôi dịchđường trước khi cho vào

7 Xử lí sau lên men

Sản phẩm sau lên men được lọc để bỏ bã nấm men, cặn Rót chai (đ ã hấptiệt trùng) và ghép nắp sản phẩm

Bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thấp từ 5 ÷ 200C

2.2.2 Phương pháp phân tích, đánh giá ch ất lượng

2.2.2.1 Phương pháp cảm quan

a Xây dựng bảng điểm cảm quan cho sản phẩm vang điều

Xây dựng bảng điểm cảm quan cho sản phẩm vang điều theo TCVN 3215- 79

Đối với rượu vang nói riêng và rượu nói chung các chỉ ti êu cảm quan quan

trọng cần kiểm tra như:

Đối với phương pháp cho điểm có thể sử dụng nhiều thang điểm, nhiều bậc

và trong mỗi bậc có những thang điểm khác nhau

Tiêu chuẩn Việt Nam sử dụng hệ 20 điểm xây dựng tr ên thang thống nhất có

6 bậc (từ 0 – 5) và điểm 5 là cao nhất cho một chỉ tiêu

Xây dựng các bảng điểm cảm quan cho sản phẩm vang điều được trình bày

ở bảng 1.2, 1.3, 1.4 (Phụ lục 1)

Khi đánh giá, mỗi kiểm nghiệm viên căn cứ vào kết quả ghi nhận được, đối

chiếu với bảng mô tả các chỉ ti êu và dùng số nguyên để cho điểm từ 0 – 5 Nếu cónhiều kiểm nghiệm viên cùng đánh giá thì điểm trung bình là điểm trung bình cộngcủa các kiểm nghiệm vi ên

Điểm chung là tổng số điểm có trọng lượng của tất cả các chỉ ti êu cảm quan

Để phân cấp chất lượng (phân loại), người ta sử dụng điểm có trọng lượng

TCVN 3215 – 79 quy định các cấp chất lượng đối với sản phẩm thực phẩm có điểm

chung và điểm trung bình chưa có trọng lượng đối với một số chỉ tiêu tương ứng ở

Bảng 1.5 (Phụ lục 1)

b Xây dựng bảng điểm cảm quan cho dịch quả điều

Đối với dịch quả điều chỉ tiêu cảm quan cần kiểm tra l à: Độ trong và màu

sắc, mùi, vị

Để xây dựng thang điểm cảm quan đối với chỉ tiêu này ta áp dụng phươngpháp cho điểm Khi đánh giá cường độ của tính chất cảm quan ta phải thông qua

một điểm số tương ứng với một thuật ngữ mô tả c ường độ của tính chất ấy đ ược

quy định sẵn Thang điểm đ ược sử dụng là thang 6 điểm

Xây dựng các bảng điểm cảm quan ch o dịch quả điều được trình bày ở Bảng1.6, 1.7, 1.8 (Phụ lục 1)

2.2.2.2 Phương pháp hóa h ọc

a Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu: Phương pháp xác

định thành phần khối lượng của nguyên liệu được trình bày ở Mục 2.1 (Phụ lục 2 )

b Xác định hàm lượng ẩm: Phương pháp các định hàm lượng ẩm của

nguyên liệu được trình bày ở Mục 2.2 (Phụ lục 2)

c Xác định hàm lượng axit tổng số: Phương pháp xác định hàm lượng axit

tổng số của nguyên liệu được trình bày ở Mục 2.3 (Phụ lục 2)

d Xác định hàm lượng đường và pH của dịch quả trước khi lên men:

Dùng khúc xạ kế để xác định hàm lượng đường, dụng cụ đo pH để xác định pH củadịch lên men

e Xác định độ cồn của sản phẩm: Xác định độ cồn của sản phẩm theo

phương pháp chưng c ất được trình bày ở Mục 2.4 (Phụ lục 2)

2.2.2.3 Phương pháp vi sinh

Các chỉ tiêu vi sinh cần xác định trong sản phẩm r ượu vang là:

- Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1ml sản phẩm

- E.coli, số vi khẩn trong 1ml sản phẩm.

- Coliforms, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm.

- Cl.perfrigens, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm.

- S.aureus, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm.

- Tổng số bào tử nấm men – nấm mốc

2.2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

2.2.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn chất để k hử chát dịch quả điều

Thí nghiệm được tiến hành như sau:

- Nguyên liệu sau khi ép, lọc được đưa đi khử chát

- Mẫu 1 dùng gelatin để khử chát

- Mẫu 2 dùng Ca(OH)2 để kết khử chát

- Mẫu 3 dùng lòng trắng trứng để khử chát

- Gelatin, Ca(OH)2, lòng trắng trứng cho vào dịch quả với một tỷ lệ là 0,3%

Đối với gelatin và lòng trắng trứng khi cho vào dịch quả ta phải tiến hành gia nhiệt

hỗn hợp với nhiệt độ tr ên 650C để protein biến tính, dễ dàng tạo kết tủa Sau đó lọcloại bỏ kết tủa, đánh giá chất lượng của dịch quả điều

Khử chát bằng các chất

Ép

Lọc 1Nguyên liệu

Gelatin Ca(OH)2 Lòng trắng trứng

Lọc 2

Đánh giá chất lượng, chọn chất thích

hợp

2.2.3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ gelatin d ùng để khử chát

Thí nghiệm này được tiến hành như sau:

- Dịch lọc thu được đưa đi xử lí bằng gelatin

- Cho gelatin vào 4 mẫu thí nghiệm với hàm lượng lần lượt là 0,1%; 0,2%;0,3%; 0,4%

Lên men (10 ngày)

Xử lý sau lên men

Sản phẩm

Đánh giá chất lượng, chọn tỉ lệ galatin thích hợp

Nước cái men

(10% so với dịch lên men)

Nguyên liệu

Lọc 2

Bổ sung nướcLọc 1