tuyển chọn các dòng nấm men phân lập trong lên men rượu vang xoài

Tỷ lệ pha loãng 2 dịch xoài với 1 nước là phù hợp để tiến hành thí nghiệm cũng như trong sản xuất giúp giảm được một tỷ lệ dịch xoài nguyên chất đáng kể 33,3 % mà không làm giảm độ rượu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC

TUYỂN CHỌN CÁC DÒNG NẤM MEN PHÂN LẬP

TRONG LÊN MEN RƯỢU VANG XOÀI

LỚP: VI SINH VẬT HỌC K36

Cần Thơ, Tháng 12/2013

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

(ký tên) (ký tên)

PGS.TS Nguyễn Văn Thành Lê Thị Phích

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN

………

………

………

………

………

………

Cần Thơ, ngày tháng năm 2013

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(ký tên)

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Cần Thơ, Ban lãnh đạo Viện NC & PT Công nghệ Sinh học cùng các thầy cô đã tận tình chỉ dạy, giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian thực hiện học tập tại trường

Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn đến PGs.Ts Nguyễn Văn Thành, người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo, truyền đạt kiến thức, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện Luận văn

Xin chân thành cảm ơn Thầy Trần Vũ Phương, Thầy Huỳnh Xuân Phong, Anh Nguyễn Ngọc Thạnh, Anh Phạm Hồng Quang, đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian, trang thiết bị, kinh nghiệm, giúp đỡ em trong suốt thời gian qua

Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn Chị Lê Thị Thảo cùng với tất cả các anh, chị

và các bạn đã và đang thực hiện Luận văn, Đề tài nghiên cứu khoa học tại phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực phẩm đã giúp đỡ tôi tận tình trong suốt thời gian qua

Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn!

Chuyên ngành Vi Sinh Vật học i Viện NC&PT Công nghệ Sinh học

TÓM TẮT

Xoài là một loại trái cây phổ biến và được nhiều người yêu thích nhờ hương vị thơm ngon đặc trưng và giá trị dinh dưỡng cao Tuy nhiên, ở nước ta với khí hậu nhiệt đới ẩm nên việc bảo quản trái cây tươi là rất khó khăn, dễ bị thối, hỏng sau khi thu hoạch và vận chuyển nên làm giảm phẩm chất ban đầu của trái cây Nhằm cải thiện vấn đề trên, đề tài “Tuyển chọn các dòng nấm men phân lập trong lên men rượu vang xoài” đã được thực hiện nhằm nâng cao giá trị sử dụng của xoài chín và phục vụ nhu cầu của người tiêu dùng Kết quả nghiên cứu cho thấy với tỷ lệ 0,15 mL enzyme pectinase bổ sung vào 100 g thịt xoài trong thời gian 40 phút, cho lượng dịch thu được cao nhất là 90,25 mL, và dòng nấm men CKV1 2-1 là có khả năng lên men tạo độ cồn cao nhất trong 11 dòng nấm men khảo sát Tỷ lệ pha loãng 2 dịch xoài với 1 nước là phù hợp để tiến hành thí nghiệm cũng như trong sản xuất giúp giảm được một tỷ lệ dịch xoài nguyên chất đáng kể (33,3 %) mà không làm giảm độ rượu so với nghiệm thức 100% dịch xoài nguyên chất Với bố trí các yếu tố pH= 4,2; Brix = 28 (% v/v) và mật số nấm men là 10 5 thu được độ rượu cao nhất là 16,79 ( % v/v) Kết quả đánh giá cảm quan rượu vang xoài cho thấy mẫu rượu đạt và xếp loại khá với điểm số có trung bình là 18,65 điểm.

Từ khóa: lên men, nấm men phân lập, rượu vang xoài, tuyển chọn.

MỤC LỤC

Trang

PHẦN KÝ DUYỆT

LỜI CẢM TẠ

TÓM TẮT i

MỤC LỤC ii

DANH SÁCH BẢNG v

DANH SÁCH HÌNH vii

CÁC TỪ VIẾT TẮT ix

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC ĐÍCH 2

1.3 NỘI DUNG 2

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 3

2.1.1 Nguyên liệu xoài 3

2.1.2 Một số giống xoài ở nước ta 5

2.1.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của xoài 6

2.2 ENZYME PECTINASE 8

2.2.1 Giới thiệu 8

2.2.2 Sản xuất 8

2.2.3 Ứng dụng 9

2.3 NẤM MEN 10

2.3.1 Đặc điểm 10

2.3.2 Hình dạng và kích thước 11

2.3.3 Cấu tạo tế bào nấm men 11

2.3.4 Sự sinh sản của nấm men 12

2.3.5 Phân loại nấm men 12

2.3.6 Nấm men thường sử dụng trong lên men rượu vang 12

2.3.7 Yêu cầu đối với chọn nấm men lên men rượu 14

2.4 QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU 15

2.4.1 Cở sở khoa học của quá trình lên men rượu 15

2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu trái cây 16

2.5 TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG 18

2.5.1 Khái niệm và phân loại rượu vang 18

2.5.2 Thành phần và giá trị của rượu vang 20

2.5.3 Quy trình thực hiện lên men rượu vang xoài 23

2.6 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG 25

2.6.1 Trên thế giới 25

2.6.2 Ở Việt Nam 26

2.6.3 Một số rượu vang nghiên cứu trong nước 27

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 29

3.2 VẬT LIỆU VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 29

3.2.1 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 29

3.2.2 Vật liệu nghiên cứu 30

3.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 30

3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

3.4.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 30

3.4.2 Bố trí thí nghiệm 31

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 51

5.1 KẾT LUẬN 51

5.2 ĐỀ NGHỊ 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 53

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

1.1 Phương pháp điều chỉnh độ Brix

1.2 Chuẩn bị môi trường nuôi cấy nấm men

1.3 Đếm số tế bào nấm men bằng buồng đếm hồng cầu

1.4 Xác định độ cồn bằng phương pháp chưng cất

1.5 Phương pháp phân tích cảm quan, cho điểm theo tiêu chuẩn TCVN 3217 – 79

PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH VÀ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM

PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH VÀ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM

PHỤ LỤC 3: SỐ LIỆU THỐNG KÊ

DANH SÁCH BẢNG

Trang

Bảng 1: Phân loại khoa học xoài 3

Bảng 2: Giá trị dinh dưỡng các loại xoài tại Cái Bè (Tiền Giang) 6

Bảng 3: Thành phần dinh dưỡng trong 100g xoài 7

Bảng 4: Hiệu quả xử lý nước quả dâu tây, mâm sôi bằng enzyme 10

Bảng 5: Khả năng chịu được hàm lượng cồn của một số loài nấm men 14

Bảng 6: Kết quả nghiên cứu việc bổ sung nitơ vào dịch lên men 17

Bảng 7: Thành phần 1 vài chất trong rượu vang 22

Bảng 8: Thành phần acid amin trong rượu vang 22

Bảng 9: Sản xuất rượu vang trên thế giới năm 2007 25

Bảng 10: Lượng dịch thu được sau quá trình khảo sát nồng độ enzyme và thời gian thủy phân đến khả năng thu hồi dịch quả 38

Bảng 11: Chiều cao cột khí của các dòng nấm men thí nghiệm 41

Bảng 12: Độ rượu, độ Brix, pH sau lên men của các dòng nấm men thí nghiệm 42

Bảng 13: Độ cồn, độ Brix và pH sau lên men của các nghiệm thức trong bố trí thí nghiệm 44

Bảng 14: Độ rượu ở 20oC, độ Brix sau lên men của dòng CKV1 2-1 46

Bảng 15: Bảng đánh giá chất lượng 5 mẫu rượu vang xoài bằng phương pháp cảm quan cho điểm 50

Bảng 16: Bảng cho điểm tương ứng với từng bậc đánh giá đối với mỗi chỉ tiêu chất lượng theo TCVN 3217 – 79

Bảng 17: Hệ số quan trọng của từng chỉ tiêu theo TCVN 3217 – 79

Bảng 18: Bảng quy định đánh giá mức chất lượng rượu theo TCVN 3217 – 79

Bảng 29: Bảng giá trị lượng dịch quả thu được (ml/100g)

Bảng 20: Kết quả độ cồn, độ Brix, pH sau lên men của các dòng nấm men ở thí nghiệm 2

Bảng 21: Kết quả độ Brix, pH và độ cồn sau lên men ở thí nghiệm khảo sát tỷ lệ pha trộn với nước

Bảng 22: Kết quả độ cồn, độ Brix, pH sau lên men của các nghiệm thức thí nghiệm

Bảng 23: Kết quả độ cồn, độ Brix, pH sau lên men của các tổ hợp nghiệm thức thực hiện đánh giá cảm quan Bảng 24: Bảng đánh giá chất lượng 5 mẫu rượu vang xoài bằng phương pháp cảm quan cho điểm Bảng 25: Bảng xếp loại 5 mẫu rượu thực hiện Bảng 26: Bảng phân tích ANOVA lượng dịch thu được sau khi thực hiện thí nghiệm Bảng 27: Bảng kiểm định LSD sự ảnh hưởng của nồng độ và thời gian đến hiệu suất thu hồi dịch quả ở mức tin cậy 95% Bảng 28: Bảng phân tích ANOVA độ rượu sau lên men ở thí nghiệm 2 Bảng 29: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng của 11 dòng nấm men đến độ rượu sau lên men của dòng nấm men CKV1 2-1 ở mức tin cậy 95% Bảng 30: Bảng phân tích ANOVA độ Brix sau lên men ở thí nghiệm 2 Bảng 31: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng của 11 dòng nấm men đến độ Brix sau lên men của dòng nấm men CKV1 2-1 ở mức tin cậy 95% Bảng 32: Bảng phân tích ANOVA độ rượu sau lên men ở thí nghiệm 3 Bảng 33: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng dịch xoài với nước đến độ rượu với độ tin cậy 95% Bảng 34: Bảng phân tích ANOVA độ Brix sau lên men ở thí nghiệm 3 Bảng 35: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng dịch xoài với nước đến độ Brix sau lên men với độ tin cậy 95% Bảng 36: Bảng phân tích ANOVA độ rượu sau lên men ở thí nghiệm 4 Bảng 37: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng của các nghiệm thức đến độ rượu sau lên men với độ tin cậy 95% Bảng 38: Bảng phân tích ANOVA độ Brix sau lên men của các nghiệm thức Bảng 39: Bảng kiểm định LSD sử ảnh hưởng của các nghiệm thức đến độ Brix sau lên men của dòng nấm men CKV1 2-1 với độ tin cậy 95% Bảng 40: Bảng kết quả xây dựng phương trình hồi quy về độ rượu (20oC)

DANH SÁCH HÌNH

Trang

Hình 1: Hình thái cây xoài 3

Hình 2: Các giống xoài được trồng phổ biến ở Tiền Giang và Đồng Tháp 4

Hình 3: Tế bào S cerevisiae nảy chồi 13

Hình 4: Nhiều tế bào S cerevisiae 13

Hình 5: Sơ đồ cơ chế quá trình lên men 165

Hình 6: Quy trình thực hiện lên men rượu vang xoài 23

Hình 7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 31

Hình 8: Sơ đồ thí nghiệm ảnh hưởng các nhân tố mật số nấm men, độ Brix và pH đến quá trình lên men rượu 36

Hình 9: Biểu đồ thể hiện lượng dịch thu được ở tất cả các nghiệm thức 39

Hình 10: Biểu đồ biểu thị độ rượu, độ Brix, pH sau lên men của 11 dòng nấm men 42

Hình 11: Biểu đồ thể hiện sự khác biệt giữa các tỷ lệ pha loãng dịch xoài với nước 44

Hình 12: Độ cồn và độ Brix sau lên men của 27 nghiệm thức bố trí thí nghiệm 47

Hình 13: Biểu đồ mặt đáp ứng thể hiện sự tương quan giữa pH ban đầu và mật số nấm men đến quá trình lên men rượu 48

Hình 14: Biểu đồ đường mức thể hiện sự tương quan giữa pH ban đầu và mật số nấm men đến quá trình lên men rượu 48

Hình 15: Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang xoài đề xuất 52

Hình 16: Chuẩn bị vắt và ghi nhận dịch quả sau khi thủy phân với enzyme Pectinase… Hình 17: Khuẩn lạc và tế bào nấm men dòng ĐĐV2-1

Hình 18: Khuẩn lạc và tế bào nấm men dòng ĐKK6

Hình 19: Khuẩn lạc và tế bào nấm men dòng ĐKK1

Hình 20: Khuẩn lạc và tế bào nấm men dòng ĐĐV5

Hình 21: Khuẩn lạc và tế bào nấm men dòng ĐĐV4

Hình 22: Khuẩn lạc và tế bào nấm men dòng CKV1-2-1

Hình 23: Khuẩn lạc và tế bào nấm men dòng VVĐ3

Hình 24: Khuẩn lạc và tế bào nấm men dòng YV3D

Hình 25: Khuẩn lạc và tế bào nấm men dòng N3

Hình 26: Khuẩn lạc và tế bào nấm men dòng MCCK

Hình 27: Khuẩn lạc và tế bào nấm men dòng 2.1

Hình 28: Chuẩn bị xoài để thực hiện thí nghiệm

Hình 29: Lên men dịch xoài ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ phòng lạnh

Hình 30: Biểu đồ mặt đáp ứng thể hiện sự tương quan giữa Brix ban đầu và mật số nấm men khi cố định pH

Hình 31: Biểu đồ đường mức thể hiện sự tương quan giữa Brix ban đầu và mật số nấm men khi cố định pH

Hình 32: Biểu đồ mặt đáp ứng thể hiện sự tương quan giữa pH và Brix ban đầu khi cố định mật số nấm men

Hình 33: Biểu đồ đường mức thể hiện sự tương quan giữa pH và Brix ban đầu khi cố định mật số nấm men

Hình 34: Mẫu rượu đánh giá cảm quan

Hình 35: 4 mẫu rượu đánh giá cảm quan đối chứng

Hình 36: Phiếu đánh giá cảm quan 5 mẫu rượu vang xoài

Hình 37: Rượu vang xoài thành phẩm

CÁC TỪ VIẾT TẮT

- Môi trường PGA: Môi trường Potato Glucose Agar

- S cerevisiae: Saccharomyces cerevisiae

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trái cây tươi không những là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, mà còn là thực phẩm tươi phục vụ trực tiếp trong đời sống hàng ngày như cung cấp vitamin, acid hữu

cơ, muối khoáng cho con người

Chúng ta có thể chế biến trái cây bằng nhiều phương pháp để tạo ra các sản phẩm khác nhau nhưng vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng và cung cấp năng lượng cho con người như: Sản phẩm trái cây ướp đường, trái cây nấu chín, mứt trái cây sấy khô, dịch trái cây lên men để tạo ra các sản phẩm rượu, đặc biệt là rượu vang trái cây Mỗi loại trái cây sau khi lên men đều có hương vị thơm ngon riêng biệt Rượu vang trái cây là sản phẩm được ưa chuộng nhiều trên thế giới vì hầu hết trong tất cả các buổi lễ hội, tiệc gia đình, nó là một trong những đồ uống không thể thiếu

Theo định nghĩa ngày nay, rượu vang là loại rượu được sản xuất từ dịch quả ép của các loại quả khác nhau (táo, nho, mơ, thơm…), có hương vị thơm ngon của quả tự nhiên, giàu vitamine và có độ cồn nhẹ 10 – 14 (% v/v) thích hợp cho phụ nữ (Lâm Thanh Hiền, 2004)

Ở nước ta, khí hậu nhiệt đới ẩm nên việc bảo quản trái cây tươi là rất khó, dễ bị thối, hỏng sau khi thu hoạch và vận chuyển nên 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 cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng nhằm nâng cao giá trị sử dụng của các loại trái cây

để phù hợp với nhu cầu 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

Xoài là loại quả có nhiều giá trị dinh dưỡng và thành phần dịch quả phù hợp để chế biến rượu vang Nghiên cứu để tìm ra chủng nấm men và những điều kiện lên men phù hợp để áp dụng vào quy trình sản xuất thực tế góp phần nâng cao giá trị kinh tế Chính

là nhiệm vụ của đề tài “Tuyển chọn các dòng nấm men phân lập trong lên men rượu vang xoài”

1.2 MỤC ĐÍCH

Mục đích đề tài là khảo sát khả năng lên men rượu từ nhiều dòng nấm men đã được phân lập Từ đó, xác định được dòng nấm men có khả năng lên men mạnh để xây dựng quy trình sản xuất rượu vang xoài đạt chất lượng và có thể áp dụng sản xuất trên thực

tế

1.3 NỘI DUNG

Nội dung chính của đề tài như sau:

 Khảo sát tỷ lệ enzyme pectinase bổ sung để trích ly dịch quả xoài

 Khảo sát khả năng lên men của các dòng nấm men thuần trong lên men rượu vang xoài

 Tuyển chọn dòng nấm men có khả năng lên men mạnh nhất

 Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men:

 Ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng dịch quả

 Ảnh hưởng của các nhân tố mật số nấm men, độ Brix và pH ban đầu

 Từ kết quả thí nghiệm trên, tối ưu hoá các thông số lên men bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm, bằng cách sử dụng phương trình hồi quy và biểu đồ mặt đáp ứng để tính toán tìm ra các thông số phù hợp để tiến hành thí nghiệm lên men rượu vang xoài

 Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo TCVN 3217:79

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT

2.1.1 Nguyên liệu xoài

- Đặc điểm thực vật và hình thái quả xoài

Hình 1: Hình thái cây xoài

(*Nguồn: http://vi.wikipedia.org , 21/8/2013)

Hoa mọc thành chùm ở đầu cành Hoa màu vàng, nhỏ, 5 cánh, gồm có hoa lưỡng tính và hoa đực Hoa lưỡng tính chiếm 1 – 36% (tuỳ giống) và có thể thụ tinh thành quả Quả nhân cứng, chín có màu vàng, một hạt to Hạt hơi dẹt, có xơ dài, thịt quả mềm, có vị chua ngọt, thơm Xoài là một trong những loại cây sống lâu năm nhất, có thể tới hàng trăm năm hoặc hơn Đặc biệt ở nơi có mạch nước ngầm sâu, do bộ rễ rất phát triển Rễ cọc, ăn sâu trung bình 5 – 6 m, có thể tới 9 – 10 m tuỳ theo độ sâu mạch nước ngầm Xoài ra hoa tự nhiên, rộ vào tháng 12 đến tháng 2 dương lịch, quả chín từ tháng 5 đến tháng 7 Ngoài ra cũng có những cây ra hoa trái vụ

- Yêu cầu điều kiện sinh trưởng:

 Nhiệt độ: Xoài là cây ăn quả nhiệt đới, chịu nóng tốt Nhiệt độ thích hợp 24 –

Mỹ (bang Florida) Trong vùng nhiệt đới, xoài có thể sống được ở độ cao trên 1000m, nhưng để có sản lượng cao không nên trồng ở độ cao trên 600m vì nhiệt độ ở đó thấp ảnh hưởng tới ra hoa

 Lượng mưa và độ ẩm: Lượng mưa trong khoảng 500 – 1500 mm/năm có thể trồng được xoài Nếu ít mưa thì phải tưới thêm nước, nếu mưa nhiều thì xoài ra ít hoa và nhiều sâu bệnh Xoài là cây chịu được hạn và úng tốt do có bộ rễ rất phát triển và ăn sâu vào đất

Hình 2: Các giống xoài được trồng phổ biến ở Tiền Giang và Đồng Tháp

(*Nguồn: Đỗ Minh Hiền et al., 2006)

 Đất: Xoài không kén đất lắm, miễn là không có tầng đá và mực nước ngầm cao là xoài mọc tốt Đất phù sa cũ và ven sông, không đọng nước là vùng đất lý tưởng nhất cho xoài Độ pH đất thích hợp là 5,5-7,5; độ mặn dưới 0,05%

 Dinh dưỡng: Cũng như những cây ăn quả lâu năm, cây xoài cũng cần đầy đủ các chất dinh dưỡng đạm, lân và kali Thời kỳ cây còn nhỏ và giai đoạn ra chồi, ra lá chủ yếu cần đạm và lân để sinh trưởng Thời kỳ ra hoa đậu quả cần kali

2.1.2 Một số giống xoài ở nước ta

Theo kết quả điều tra của Viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam nước ta hiện có khoảng 100 giống xoài, gồm cả giống cũ và giống mới ngoại nhập Các giống chính gồm có:

đòi hỏi kỹ thuật thâm canh cao, không có hiện tượng ra hoa cách niên Tuy nhiên chất lượng quả không thể bằng các loại xoài cát

c) Xoài thơm

Quả nhỏ, nặng trung bình khoảng 200 – 300 g/quả, vỏ xanh thẫm hoặc xanh nhạt, chất lượng cũng tốt nhưng năng suất thấp và hay mất mùa

d) Xoài khiêu xa vơi

Đây là giống xoài ăn xanh của Thái Lan du nhập vào nước ta Quả dài, vỏ xanh đậm và rất dày, trọng lượng trung bình 300 – 350 g/quả Quả vừa cứng đã có vị hơi ngọt, không chua, dễ ăn, để chín thì vị nhạt hơn xoài cát, loại này cũng được thị trường rất ưa chuộng Tuy nhiên cây khó ra hoa, ở Thái Lan cũng như ở miền Nam nước ta phải sử dụng chất Paclobutrazol để kích thích ra hoa

e) Các giống xoài phổ biến khác: như xoài Thanh Ca, xoài xiêm, xoài tượng,…

2.1.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của xoài

Xoài là cây ăn quả nhiệt đới có nguồn gốc từ bắc Myanma và Ấn Độ, từ đó lan sang các nước Đông Nam Á Trên thế giới xoài hiện được trồng nhiều ở Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Philippin, Indonexia, Bangladesh

Bảng 2: Giá trị dinh dưỡng các loại xoài tại Cái Bè (Tiền Giang)

(*Nguồn: Lê Quang Trí, 2001)

Xoài là một loại quả có nhiều tiền vitamin A rất tốt cho thị lực Xoài còn chứa glucozit có tác dụng chống viêm, chống ung thư, diệt khuẩn, hạ cholesterol Theo một

số công trình nghiên cứu thì xoài có thành phần vitamin C tương đương với cam và quýt Đặc biệt xoài còn chứa nhiều chất sắt rất tốt cho hoạt động trí não

(*Nguồn: “Tạp chí thuốc và sức khoẻ” số 339 ngày 1/9/2007 )

Trong trái xoài thì tỷ lệ thịt (phần ăn được) chiếm 60 – 70%, trong đó tỷ lệ đường khá cao 10 – 15%, acid thấp khoảng 0,15%, hương vị đậm đà, là một loại quả quý Ngoài trồng lấy quả, xoài còn được trồng làm cây che bóng mát và làm cảnh

2.2 ENZYME PECTINASE

2.2.1 Giới thiệu

Pectinase là nhóm enzyme thuỷ phân pectin do Fremi tìm ra năm 1840 gồm một

số enzyme như: Pectinesterase (PE), Polygalacturonase (PG), Protopectinase, Transeliminase (TE) Các loại vi sinh vật cho pectinase đều hiếu khí, các chủng cho enzyme tốt là:

- Nấm mốc: Aspergillus niger, Penicillium glaucum, Penicillium chrlichii, Aspergillus terrus, Aspergillus saitoi, Coniothyrium diplodiella, Aspergillus awamoni

- Nấm men: Saccharomyces, Fragilis

- Vi khuẩn: Bacillus polymyxa, Bacillus felseneus erwiniacaratovora, Bacillus species, …

Chế phẩm pectinase từ nấm mốc, thuỷ phân mạnh hơn pectinase từ thực vật bao gồm đủ loại enzyme nhóm pectinase như trên pH tối ưu 4,5 – 5,0; nhiệt độ tối ưu là

40 – 450C, Na+, Ca2+, KCl, CaCl2 hoạt hoá pectinase nấm mốc, còn Hg2+, Pb2+, (NH4)2SO4, FeCl3 sẽ kìm hãm pectinase

2.2.2 Sản xuất

Trong công nghiệp đã sản xuất nhiều loại pectinase khác nhau với tên viết tắt như Pectawamorin, Pectonigrin, Pectocine-rin, Pectofoetidin, Pectosclerotinin,…

a) Nuôi cấy bề mặt

Chế phẩm pectinase thường thu nhận từ các chủng Aspergillus awamori, Aspergillus foetidus nuôi bề mặt Ly tâm, kết tủa được sấy chân không hay sấy thăng

hoa, rồi nghiền nhỏ để bảo quản

b) Nuôi cấy bề sâu

Chế phẩm pectinase thu nhận từ nuôi cấy bề sâu Aspergillus niger, Aspergillus awamori, Clostridium pectinofecmentas, Aspergillus niger tạo chủ yếu pectinestease Pectinesterase và Poligalacturonase thường do vi khuẩn Bacillus polymyxa, Erwinia caralovora, chủ yếu do Bacillus species, Aspergillus fonseanes, Bacillus polymyxa,…

Có thể thu chế phẩm pectinase với Aspergillus niger hay Aspergillus awamori

trong điều kiện hiếu khí Nguyên liệu đơn giản: bã củ cải, bột ngô, mầm malt, nước ép lõi bắp được nghiền nhỏ cho vào dịch nuôi Bổ sung một số chất: N, Mg, K,…như muối photphatamon, sunfatmagie, clorua kali,…

Hoặc có thể thu chế phẩm pectinase bằng phương pháp bề sâu trong điều kiện

yếm khí, với vi khuẩn yếm khí: Clostridium fesineum và Clostridium pectinofermentans Nguyên liệu: trong môi trường có 2% bã củ cải, nước chiết bắp

0,5%, photphat amon 0,75%, photphat kali 0,1%, cacbonat canxi 0,3% , môi trường

pH = 6,5 – 7, nuôi ở 370C (trong 55 – 63 giờ)

2.2.3 Ứng dụng

Trong công nghiệp thực phẩm dùng chế phẩm pectinase tinh khiết tỷ lệ 0,03 – 0,05 tối đa 0,1% trên nguyên liệu

Pectinase được dùng nhiều trong các nghành thực phẩm sau:

- Sản xuất rượu vang - nước giải khát

- Sản xuất nước quả, nước uống không rượu

- Sản xuất mứt quả, nước quả cô đặc, mứt nhừ, mứt đông

- Sản xuất cà phê, cà phê tan,…

- Tăng hiệu suất ép, trích ly các chất từ thực vật, và các cây thuốc

- Sử dụng cùng với cellulase trong chăn nuôi để thuỷ phân một phần hợp chất pectin cellulose trong thức ăn gia súc, làm tăng độ tiêu hoá

Bảng 4: Hiệu quả xử lý nước quả dâu tây, mâm sôi bằng enzyme

Hiệu quả

Không cho pectinase

Có cho pectinase

Không cho pectinase

Có cho pectinase

(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, 2004)

Mục đích chính pectinase làm trong nước quả, tăng hiệu suất ép, tạo điều kiện tốt khi cô đặc nước quả, mứt không cháy khét, tách lớp keo trên hạt cà phê, làm hạt cà phê bong - dễ tan,…

2.3 NẤM MEN

2.3.1 Đặc điểm

Nấm men là vi sinh vật chân hạch, hiện tại có khoảng hơn 1.500 loài được tìm thấy, chiếm khoảng 1% trong tổng số các chủng nấm (Kurtzman và Fell, 1997) Hầu hết nấm men có cấu tạo đơn bào Chúng phân bố rộng rãi khắp nơi Đặc biệt chúng có mặt nhiều ở đất trồng nho và các nơi trồng hoa quả Ngoài ra thấy chúng có mặt trên trái cây chín, trong nhụy hoa, trong không khí và cả nơi sản xuất rượu vang (Lương Đức Phẩm, 1998)

Chất lượng của nấm men phụ thuộc vào công dụng của nó Nếu sản xuất men bánh mì thì năng lực sinh khí trong bột là thông số cần kiểm soát Nếu nấm men dùng cho công nghiệp cồn thì khả năng sản xuất cồn, khả năng chịu nồng độ cồn cao là quan trọng Nếu nấm men dùng sản xuất rượu vang, bia thì sản phẩm phải có mùi đặc trưng

và kết lắng nhanh (Nguyễn Đình Thưởng và Nguyễn Thanh Hằng, 2005)

 Kích thước tế bào nấm men

- Tế bào nấm men thường có kích thước rất lớn gấp từ 5 – 10 lần tế bào vi khuẩn

- Kích thước trung bình: Chiều dài: 9 – 10 µm và chiều rộng: 2 – 7 µm

- Kích thước cũng thay đổi, không đồng đều ở các loài khác nhau, ở các lứa tuổi khác nhau và điều kiện nuôi cấy khác nhau

2.3.3 Cấu tạo tế bào nấm men

Tế bào nấm men cũng như nhiều loại tế bào khác được cấu tạo chủ yếu từ các phần cơ bản như sau:

- Thành tế bào: Thành tế bào nấm men dày khoảng 25 nm, chiếm 15-30% trọng

lượng khô của tế bào nấm men, được cấu tạo chủ yếu từ glucan (60% khối lượng thành

tế bào), mannoprotein, chitin và một lượng nhỏ lipid

- Màng nguyên sinh chất: Màng sinh chất có 3 tầng kết cấu khác nhau, được cấu

tạo chủ yếu từ protein (50% khối lượng khô), phần còn lại là lipid và một ít

polysaccharide (Nguyễn Lân Dũng, 1999)

- Chất nguyên sinh: Thành phần cấu tạo chủ yếu là nước, protein, glucid, lipid,

và enzyme

- Nhân tế bào: Nhân tế bào nấm men là nhân điển hình, có màng nhân, bên trong

là chất dịch nhân có chứa hạch nhân Nhân tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae

có chứa 17 đôi nhiễm sắc thể

- Các bào quan khác: ty thể, không bào, ribosome,

2.3.4 Sự sinh sản của nấm men

Nấm men có một số hình thức sinh sản sau:

 Sinh sản bằng cách nảy chồi

 Sinh sản bằng cách phân đôi

 Sinh sản bằng túi bào tử:

- Tiếp hợp đẳng giao

- Tiếp hợp dị giao

- Sinh sản đơn tính

(Lê Xuân Phương, 2001)

2.3.5 Phân loại nấm men

Chủ yếu có hai lớp: nấm men thật (Ascomyces) và lớp nấm men giả (Fungi imporfecti)

 Lớp nấm men thật (lớp Ascomyces – lớp nấm túi):

 Phần lớn nấm men dùng trong công nghiệp thuộc lớp Ascomyces,

đa số thuộc giống Saccharomyces

 Giống Endomyces

 Giống Schizosaccharomyces

 Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti – nấm men bất toàn)

 Crytococus (toscula, tornlopsis)

 Mycoderma

 Eandida

 Geotrichum (đã được xếp vào lớp nấm mốc) (Lương Đức Phẩm, 2006)

2.3.6 Nấm men thường sử dụng trong lên men rượu vang

Saccharomyces cerevisiae: Đây là tên hiện nay dùng phổ biến, trước đây người ta gọi là Saccharomyces cerevisiae Meyer hay là S ellipsoideus theo Lodder là Saccharomyces vini

Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả chiếm tới 80% trong

tổng số Saccharomyces có trong nước quả khi lên men Khả năng kết lắng của nó phụ

thuộc vào từng nòi: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông Nguồn dinh dưỡng carbon của loại này là đường, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid pantotinic, biotin, mezoinozit, thiamin và piridoxyn

Đa số các tế bào của loài này hình ovan có kích thước (3-8) x (5-12) µm, sinh sản

theo lối nẩy chồi và tạo thành bào tử Saccharomyces cerevisiae sinh ra enzyme

invertase có khả năng khử đường saccharose thành fructose và glucose Vì vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào dung dịch quả và hàm lượng rượu được tạo thành bình thường đối với nhiều nòi của men này chỉ đạt được 8-10 (% v/v)

Ở giai đoạn cuối lên men Saccharomyces cerevisiae kết lắng nhanh và làm trong

dịch rượu Ở nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sunfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho vang có mùi vị đặc trưng

riêng biệt Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào Saccharomyces cerevisiae thường bị già, không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh

Ngoài ra còn một số loài nấm men khác được sử dụng trong lên men rượu vang bao gồm:

- Saccharomyces uvarum: Các nòi của loài này có thể lên men 12-13 (% v/v) cồn

Hình 4: Nhiều tế bào S cerevisiae

(*Nguồn: http://vietsciences.free.fr ,

ngày 21/8/2013)

Hình 3: Tế bào S cerevisiae nảy chồi

(*Nguồn: http://vi.wikipedia.org , ngày 21/8/2013)

- Saccharomyces chevalieri: Theo Lodder gọi là Saccharomyces chevalieri Guilliermond, Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho có thể tạo 16 (% v/v) cồn

- Saccharomyces oviformics: Theo Lodder gọi là Sac Beuanes saccardo có khả

năng chịu được đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường và tạo thành tới 18 (% v/v)

cồn

- Hanseniaspora apiculate – Kloeckera apiculata: Có thể lên men tạo thành 6-7 (% v/v) cồn, nhưng tạo ra một loạt các acid bay hơi cũng như các este

Bảng 5: Khả năng chịu được hàm lượng cồn của một số loài nấm men

(*Nguồn: Bộ Công Nghiệp nhẹ, 1994)

2.3.7 Yêu cầu đối với chọn nấm men lên men rượu

Các loài nấm men thuần khiết dùng nhiều trong sản xuất rượu vang thuộc giống

Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces oviformis

Các chủng nấm men thuần khiết này, có sự khác nhau về tốc độ sinh trưởng, khoảng nhiệt độ thích hợp để lên men, khả năng tạo cồn và chịu cồn, khả năng chịu được pH thấp cũng như khả năng kết lắng (tạo thành dạng bông hoặc dạng bụi)

 Những yêu cầu đối với nấm men rượu vang là:

 Có hoạt lực lên men cao đối với nước quả

 Sử dụng đường cho lên men gần như hoàn toàn

 Kết lắng tốt

 Làm trong dịch rượu nhanh

 Chịu được độ rượu cao và độ acid của môi trường cũng như các chất sát trùng

 Tạo cho rượu hương vị thơm ngon tinh khiết

(Nguyễn Đình Thưởng và Nguyễn Thanh Hằng, 2005)

2.4 QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU

2.4.1 Cở sở khoa học của quá trình lên men rượu

Lên men là một quá trình trao đổi chất dưới tác dụng của các enzyme tương ứng gọi là chất xúc tác sinh học Lên men rượu là quá trình lên men yếm khí với sự có mặt của nấm men, chúng sẽ chuyển hóa đường lên men thành ethanol và CO2 Tùy theo sản phẩm tích tụ sau quá trình lên men mà người ta chia làm nhiều kiểu lên men khác nhau Tuy nhiên có hai hình thức lên men chính là lên men yếm khí (kị khí) và lên men hiếu khí

Quá trình lên men rượu chia làm hai thời kỳ chính:

 Thời kỳ phát triển sinh khối: giai đoạn này với sự có mặt của oxy, tế bào nấm men phát triển sinh khối

thụ các chất dinh dưỡng và sử dụng các enzyme sẵn có của mình thực hiện xúc tác

 Cơ chế của quá trình lên men:

Glucose

Hexokinaza Glucose – 6 – phosphat

Photphoglucoza isomeraza Fructose – 6 – phosphat

PhosphoFructokinaza Fructose – 1,6 – diphosphat

Aldolaza Triophosphat izomeraza

Glyceraldehyd phosphatdehydrogenaza Acid – 1,3 – diphosphoglyceric

Phosphoglyceratkinaza Acid – 3 – phosphoglyceric

Phosphoglycerat-mutaza Acid – 2 – phosphoglyceric

Enoiaza Acid phosphoenolpyruvic

Pyruvat kinaza Acid – enol – pyruvic

Acid pyruvic

Pyruvate – decarboxylaza Ethanal

Aldodeshydrogenaza Ethanol

Hình 3: Sơ đồ cơ chế quá trình lên men

(*Nguồn: Đồng Thị Thanh Thu, 1995)

2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu trái cây

2.4.2.1 Oxy

Hầu hết các chủng nấm men trong lên men rượu vang thuộc giống

Saccharomyces Chúng là nhóm vi sinh vật kị khí tùy tiện Khi trong môi trường đủ

lượng oxy nấm men phân hủy đường dùng làm nguồn năng lượng và cấu tạo tế bào tăng sinh khối Trường hợp thiếu oxy (kị khí) nấm men sử dụng phần oxy hòa tan trong môi trường để sinh trưởng và chủ yếu là lên men

Trong quá trình lên men giai đoạn đầu yêu cầu oxy cao nhất để nấm men sinh sản, phát triển tăng sinh khối Nếu có giai đoạn nhân giống thì cũng cần phải cung cấp oxy bằng cách lắc hoặc sục khí

2.4.2.2 Nhiệt độ

Nhiệt độ lên men có ảnh hưởng đến đời sống của nấm men, đến quá trình lên men và chất lượng của sản phẩm Nhiều công trình nghiên cứu về sản xuất rượu vang

lên men ở những thang độ thấp hơn thì càng tốt Còn lên men rượu vang đỏ (nước quả lẫn với xác quả) phải chiết xuất các chất thơm và polyphenol từ vỏ quả nên cần thang

độ cao hơn, thường là 25oC

Nhiệt độ lên men cao, thời gian của quá trình lên men ngắn, độ cồn có thể thấp, đường sót còn nhiều và hương vị của sản phẩm có khi không tốt

2.4.2.3 Hàm lượng đường

Trong nước quả thường có hàm lượng đường không đều do vậy người ta thường

bổ sung thêm đường saccharose Đa số các loại nấm men hoạt động bình thường trong môi trường đường dưới 20% Có một số chủng hoạt động ở môi trường có đường cao hơn Khi nhân giống thường dùng môi trường có đường thấp dưới 10%

2.4.2.4 pH của môi trường

Trong thực tế lên men những dịch quả chua thường được rượu vang ngon Đối với dịch quả thường có độ pH từ 2,8-3,8 Khoảng pH này nấm men vẫn hoạt động được Vùng pH tối thích của nấm men là 4-6

Bảng 6: Kết quả nghiên cứu việc bổ sung nitơ vào dịch lên men

không bổ sung N

Nguồn nitơ từ (NH4)2SO4 (NH2)2CO

Tinh bột sót (%) 0,005 0,046 0,041 Nồng độ rượu trong

(*Nguồn: Nguyễn Đình Thưởng, Nguyễn Thanh Hằng, 2005)

thể dùng men tự phân cho thêm vào môi trường Đối với dịch nhân giống hoặc hoạt hóa giống thì hỗn hợp các nguồn nitơ và các chất sinh trưởng rất có ý nghĩa Nếu dịch quả quá chua dùng tartrat amon kali hay amon hydroxy trung hòa bớt acid Trong nước quả thường có đủ các chất khoáng đối với nhu cầu của nấm men Vì vậy, không cần phải bổ sung thêm chất khoáng Tuy nhiên trong nghiên cứu cũng như trong nhân giống có thể thêm nguồn phospho kali ở dạng muối phosphate và magiê ở dạng muối sulfate

2.5 TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG

2.5.1 Khái niệm và phân loại rượu vang

2.5.1.1 Khái niệm

Rượu vang là loại rượu được sản xuất từ nho, xuất phát từ các nước châu Âu Ngày nay, rượu vang được hiểu theo nghĩa rộng hơn: tất cả các loại rượu được sản xuất từ nguồn nguyên liệu là trái cây đều được gọi là rượu vang (wine) (Nguyễn Đức Lượng, 2002)

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 đường bị lên men tạo thành cồn

muối khoáng, acid hữu cơ

Giá trị dinh dưỡng đáng kể của rượu vang là giàu các loại vitamin Lên men rượu vang là một quá trình điều chỉnh lại thành phần vitamin của nước quả Một số

vitamin được lưu giữ lại tốt trong dịch quả lên men, một số vitamin được bổ sung thêm, ngược lại một số bị mất đi trong quá trình lên men (Trần Thị Thanh, 2000)

2.5.1.2 Nguyên liệu sản xuất rượu vang

Nguyên liệu làm rượu vang là các loại quả Quả chín (có thể chưa thật chín) sau khi thu hoạch chọn loại quả tươi, chất lượng tốt, đem ép lấy nước hoặc ngâm với đường để thu được dịch nước quả dùng cho lên men Tất cả các loại quả có chứa đường, vitamin, acid hữu cơ, các chất khoáng và một lượng protein đáng kể đều thích hợp cho lên men (Lương Đức Phẩm, 1998)

2.5.1.3 Phân loại rượu vang

Theo Bùi Ái (2003), về mặt công nghệ, sản phẩm vang được chia ra hai nhóm

* Nhóm rượu vang không có gas : Có thể gồm những nhóm nhỏ sau:

- Nhóm rượu vang phổ thông: Hoàn toàn lên men, không được bổ sung cồn etylic

trong quá trình công nghệ, bao gồm hai loại:

+ Vang khô (lên men cạn kiệt) chứa hàm lượng etanol tích tụ do lên men có thể từ 9 – 14% thể tích, và hàm lượng đường sót không quá 0,3%

+ Vang bán ngọt: chứa hàm lượng etanol do lên men tự nhiên từ 9 – 12 (% v/v) và đường sót từ 3 – 8%

- Nhóm rượu vang cao độ là những loại rượu vang có hàm lượng etanol cao hơn so

với nhóm vang phổ thông Có thể dùng cồn tinh luyện để nâng cao hàm lượng etanol trong quá trình công nghệ Gồm có hai loại:

+ Vang nặng: Có hàm lượng etanol từ 17 – 20 (% v/v), trong đó etanol tích lũy do lên men không ít hơn 3% Hàm lượng đường trong sản phẩm có thể từ 1 – 4% + Vang khai vị: Hàm lượng etanol từ 12 – 17 (% v/v), trong đó etanol tích lũy do lên men không ít hơn 1,2 % Ngoài ra, tùy thuộc vào hàm lượng đường (độ ngọt) trong rượu khai vị, có thể tồn tại các dạng sau:

 Khai vị bán ngọt: Với etanol từ 14 – 16 (% v/v) và đường từ 5 – 12%

 Khai vị ngọt: Với etanol từ 15 – 17 (% v/v), đường từ 14 – 20%

 Khai vị rất ngọt (còn gọi là rượu licơ): Với etanol từ 12 – 17 (% v/v), đường từ

21 – 35%

* Nhóm rượu vang có gas : Có thể chia ra hai nhóm:

người ta thực hiện quá trình lên men thứ (phụ) trong các chai kín, thùng hoặc hệ thống thùng kín và tùy thuộc vào điều kiện lên men phụ (nhiệt độ, thời gian) sẽ cho ra các loại rượu với các mức độ chất lượng khác nhau

- Rượu vang có gas nhân tạo (do ta nạp gas vào sản phẩm): Người ta có thể tạo ra nhiều loại rượu vang khác nhau theo thị hiếu hoặc yêu cầu của thị trường tiêu thụ cụ thể Tuy nhiên, nhóm vang có gas tự nhiên thường có độ rượu từ 10 – 12,5 (% v/v) và

độ ngọt từ 3 – 5%, còn nhóm vang có gas nhân tạo thường có độ rượu từ 9 – 12 (% v/v), độ ngọt từ 3 – 8%

2.5.2 Thành phần và giá trị của rượu vang

Thành phần rượu vang phức tạp và đến nay, ngay ở các nước phát triển và với rượu vang nho, người ta vẫn chưa biết hết các chất cấu thành

Một vài chất chỉ có mặt với một tỷ lệ rất thấp, thí dụ dầu thơm, acid bay hơi nhưng làm cho rượu tốt lên hay xấu đi đáng kể

2.5.2.1 Cồn

Thành phần quan trọng nhất của rượu vang là cồn etylic làm cho rượu mạnh Độ cồn tự nhiên, chỉ do lên men mà có từ 7 – 16 (% v/v), nghĩa là trong một lít rượu vang

ngọt thì độ cồn đạt 12 – 13 (% v/v) và hơn nữa Rượu vang còn nhiều đường khử, đặc biệt khi độ cồn thấp rất dễ bị nhiều loại khuẩn yếm khí (kỵ khí) cũng như hiếu khí phá hủy đường, chuyển thành acid lactic, dấm làm rượu mất mùi

2.5.2.3 Acid

Acid là một thành phần quan trọng của rượu vang, ngang với cồn Rượu vang là

đồ uống có độ chua cao (acid tổng số tới 4 - 5 gam/lít, pH từ 2,9 - 3,9) nhưng dễ uống

vì vị chua của acid được cân đối với vị ngọt của cồn, của glyxerin, vị chát của polyphenol, vị mặn của các chất muối

Acid hữu cơ trong rượu vang còn có một tác dụng nữa: ngăn cản hoạt động của các khuẩn làm hư hỏng rượu Định lượng acid hữu cơ khó hơn các acid vô cơ nhiều do

đó người ta chưa biết hết các acid của rượu vang quả, nhất là ở nhiệt đới Trong rượu vang nho những acid chính là: tatric (1,5 - 4 g/l), malic (0 - 4 g/l), citric (0 - 0,5 g/l), oxalic (0 - 0,06 g/l),

2.5.2.4 Tro và các chất muối

Có nhiều muối khoáng trong rượu vang quả, phổ biến nhất là P, S, K, Na, Ca,

Mg, Si, Fe, Mn, F, Cl, Br, I, Al, Trong một lít rượu nho chỉ có1,5- 3,0g tro nhưng chất muối trong tro giữ một vai trò quan trọng:

- Làm tăng hương vị của rượu

- Tăng giá trị dinh dưỡng; có nhiều chất muối hết sức cần thiết cho cơ thể sống với một lượng rất nhỏ

- Những chất vi lượng như Fe hàm lượng bình thường chỉ vài mg/l và Cu (0,2-0,3 mg/l), nếu chỉ tăng một vài mg trong một lít cũng gây kết tủa, làm cho rượu đục, mất hương vị

2.5.2.5 Chất gây mùi thơm

Quả tươi, đặc biệt quả nhiệt đới như xoài, dứa rất thơm Đó là mùi thơm do các chất nguồn gốc tecpen quyết định, nhưng đại bộ phận các chất này bị phân hủy và bị khí cacbonic kéo theo trong quá trình lên men Về phần mình, nấm men cũng sản sinh

ra những chất có mùi thơm trong đó có cồn cao phân tử và este của chúng

Trong quá trình lên men rượu, phát sinh một mùi thơm đặc biệt gọi là bukê (bouquet) do các chất oxy hóa khử sinh ra, nhưng chỉ ở dạng khử oxy mới thơm Giữ rượu vang quả trong bình nút kín hoàn toàn không có oxy một thời gian dài thì có mùi

thơm Nếu trong bình có chỗ trống và nút không kín, oxy lọt vào thì mùi thơm bị phá hủy rất nhanh

Bảng 7: Thành phần 1 vài chất trong rượu vang

(*Nguồn: Prescott and Dunn, 1959)

2.5.3 Quy trình thực hiện lên men rượu vang xoài

2.5.3.1 Sơ đồ quy trình thực hiện

Nhân giống

Giống nấm men

Pha chế dịch lên men

Khử trùng Lên men chính Lên men phụ

Điều chỉnh Brix, pH

Rượu vang thành phẩm Xoài

2.5.3.2 Giải thích quy trình

a) Nguyên liệu Xoài

Tất cả các loại trái cây đều chứa đường, nước, protein, vitamin, khoáng, các hợp chất hữu cơ, nên đều có thể lên men tạo thành rượu vang Xoài là loại quả có nhiều giá trị dinh dưỡng và thành phần dịch quả rất phù hợp để chế biến rượu vang Tuy nhiên, cần đảm bảo thời gian từ khi hái đến khi chế biến càng ngắn càng tốt, để hạn chế sự oxy hoá tự nhiên cũng như sự xâm nhập và phát triển của các vi sinh vật trên quả b) Làm sạch: Trước khi sử dụng cần phải tuyển chọn để loại bỏ những phần hư, dập, không đạt chất lượng,… để đảm bảo quá trình lên men sau này

c) Gia công cơ học: Xoài chín chứa nhiều nước, thịt mềm nên ta sử dụng phương pháp ép để thu dịch quả cho việc thực hiện thí nghiệm

d) Pha chế dịch lên men

Các loại dịch quả thường có pH cao và độ đường thường thấp so với nước nho

độ đường bằng cách bổ sung thêm đường vào dịch xoài

e) Khử trùng:

bị oxy hoá và tiêu diệt các vi sinh vật có trong dịch xoài: nấm men, nấm mốc, vi khuẩn,…

f) Lên men chính

Đây là giai đoạn chính hình thành nên rượu từ lúc cấy nấm men vào cho đến lúc dịch lên men hết sủi bọt mạnh, dung dịch không bị đảo lộn, do hoạt động của nấm men Thời gian lên men thường từ 10-20 ngày ở nhiệt độ 20-22oC Hoặc lên men ở thời gian ngắn hơn với nhiệt độ 25-28oC Trong thời gian này nấm men hoạt động mạnh nhất tiêu thụ đường, đạm, vitamin, chuyển hoá đường thành rượu và giải phóng

lượng đường, nhiệt độ, lượng oxy trong dịch lên men

g) Lên men phụ

Ở giai đoạn này quá trình lên men xảy ra không ồ ạt và được thực hiện ở nhiệt độ thấp 15-18oC Đặc biệt trong giai đoạn này có quá trình lên men malolactic chuyển

acid malic thành acid lactic, làm cho rượu chuyển từ vị chua gắt sang vị chua nhẹ dễ

Mục đích nhằm ổn định chất lượng và tăng cường hương vị của rượu vang 2.6 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG

2.6.1 Trên thế giới

Rượu vang rất được ưu chuộng trên thế giới, đặc biệt là các nước Châu Âu Theo thống kê hàng năm Ý và Pháp thường có lượng sản xuất rượu vang đứng đầu trên thế giới

Bảng 9: Sản xuất rượu vang trên thế giới năm 2007

5.050.000 4.711.600 3.645.000 2.300.000 1.550.000 1.450.000 1.050.000 961.972 891.600 827.746

(*Nguồn: http://en.wikipedia.org/wiki/Wine , ngày 22/7/2013)

Một số loại rượu vang nổi tiếng trên thế giới như:

Rượu vang Pháp:

 Vùng ALSACE, nổi tiếng về rượu vang trắng Sản lượng rượu vang trắng của Alsace chiếm 30% tổng sản lượng rượu vang trắng của Pháp Rượu vang trắng ở đây

có tên gọ duy nhất là Vang Alsace

 Vùng BORDEAUX, sản xuất rượu vang nổi tiếng và quan trọng của Bordeaux là: Médoc, Haut Médoc, Graves Barsac, Sauternes, St Emilion, Pomerol, Cérons, Loupiac, Pronsac, Bourg

 Vùng BURGUNDY nằm ở miền trung nước Pháp với diện tích 47.700 ha Ở đây không có các vườn nho cỡ lớn mà chỉ có những vườn nho thuộc diện gia đình, diện tích chỉ khoảng 50 ha nhưng lại có đến 56 ông chủ vườn Phần đông các chủ vườn đều bán nho cho các tiệm rượu để họ pha chế và bán ra thị trường

 Vùng CHAMPAGNE, sản xuất rượu vang tinh tế, quí tộc mà không nơi nào bì kịp Nhờ vào giống nho, điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu, nhất là kĩ thuật sản xuất và kinh nghiệm nên nước Pháp đã sản xuất loại rượu vang đặc biệt này Phần lớn rượu Champagne được sản xuất từ giống nho đỏ thẫm Pinot Noir có chất đường, nước trắng nên độ rượu mạnh và giống như Chardonnay có màu vàng kim, đem lại vị thanh cao

và hương thơm

Rượu vang Mỹ

 Rượu vang thương phẩm (Branded Wine)

 Rượu vang thông dụng (Generic Wine) như: Vang California Burgundy

 Rượu vang pha trộn (Blended Wine), trên nhãn ghi American Wine

Rượu vang Đức

 Rượu vang bàn (Deutcher Tafewein)

 Rượu vang vùng (Landwein)

 Rượu vang Qualitatswein bestimmter Anbuagebiete (QbA)

 Rượu vang Qualitatswein mit Pradikat: là loại rượu vang chất lượng cao (QmP)

2.6.2 Ở Việt Nam

Hồ Thanh Trúc (2010), ở nước ta hiện nay có một số công ty sản xuất rượu vang nổi tiếng như:

+ Rượu vang Đà Lạt (Công ty Ladofoods)

+ Công ty liên doanh Việt - Đức (Van - Gres)

+ Vang Thanh Long, vang Thành Long, vang Viết Nghi

- Những khó khăn trong sản xuất rượu vang ở nước ta:

+ Nho vùng nhiệt đới không cho sản phẩm rượu chất lượng cao

+ Nhiệt độ môi trường cao có ảnh hưởng không tốt đến nấm men vang

+ Thị trường tiêu thụ chưa mạnh

+ Thuế rượu nhập khẩu có xu hướng ngày càng giảm

- Tiềm năng phát triển:

+ Việt Nam là một quốc gia đông dân vì thế sức tiêu thụ rất lớn

+ Việt Nam không lạ lẫm với rượu vang bởi ảnh hưởng khá đậm nét của văn hoá Châu Âu, Châu Mỹ, nhất là văn hoá Pháp

+ Việt Nam đang là nước rất có tiềm năng trong thu hút khách du lịch quốc tế

2.6.3 Một số rượu vang nghiên cứu trong nước

- Rượu vang thanh long

Đề tài: Khảo sát ảnh hưởng của một số chủng nấm men trong sản xuất rượu vang thanh long (Đàm Sao Mai et al.,., 2009) Kết quả nghiên cứu cho thấy, điều kiện cho

sản phẩm rượu thích hợp nhất khi sử dụng phối hợp 50% nấm men Saccharomyces ovitomis, 50% nấm men Saccharomyces vini, độ Brix ban đầu là 23,7 Sản phẩm rượu

vang thanh long thu nhận đạt được hàm lượng ethanol (độ cồn) là 12%, pH là 3,48; độ Brix là 6,27

- Rượu vang sơ ri

Đề tài: Nghiên cứu lên men rượu sơ ri (Trần Thị Thuỳ Trang, 2003) Sử dụng nguồn nguyên liệu là sơ ri, được thực hiện 15 tuần và cho ra những kết quả như sau:

pH thích hợp lên men là 4,3; độ Brix là 22, thời gian kết thúc quá trình lên men là 14 ngày

- Rượu vang mía

Đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang mía (Lý Huỳnh Liên Hương, 2009) Sử dụng nguồn nguyên liệu là nước mía, được thực hiện 6 tháng và cho ra những kết quả như sau: Nguồn nấm men sử dụng là nấm men thị trường với mật số là

- Rượu vang bưởi

Đề tài: Nghiên cứu chế biến rượu vang bưởi da xanh (Mai Thị Tươi, 2007) Sử dụng nguồn nguyên liệu là bưởi da xanh, được thực hiện trong 3 tháng và cho ra những kết quả như sau: Tỷ lệ pha loãng thích hợp cho quá trình lên men rượu là 1: 0,5

(1 lít dịch quả thêm vào 0,5 lít nước, độ Brix thích hợp lên men là 22, pH tối ưu là 4,2; thời gian lên men là 8 ngày

- Rượu vang chuối xiêm

Đề tài: Ứng dụng chế phẩm sinh học cải tiến chất lượng rượu vang chuối xiêm (Trần Ngọc Điệp, 2008) Sử dụng nguồn nguyên liệu là chuối xiêm, thời gian thực hiện là 12 tháng và cho những kết quả như sau: Việc sử dụng chế phẩm pectinase ở nồng độ 0,02% và chitosan ở nồng độ 0,01% cho sản phẩm có độ trong tốt Tuy nhiên,

sử dụng chitosan cho sản phẩm rượu trong hơn so với việc sử dụng pectinase Thời