Khảo sát một số quy trình sản xuất rượu cao độ từ trái nhàu (morinda citrifolia l )

Đề tài "Khảo sát một số quy trình sản xuất rượu cao độ từ trái nhàu Morinda citrifolia L." được thực hiện với mục đích tạo ra sản phẩm rượu mang những thành phần chức năng tự nhiên từ tr

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Đề Tài

KHẢO SÁT MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT

RƯỢU CAO ĐỘ TỪ TRÁI NHÀU

(Morinda citrifolia L.)

Cần Thơ, tháng 11 năm 2010

CÁN BỘ HƯỚNG DẨN

TS TRẦN NHÂN DŨNG

CN BÙI DUY NHÂN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

NHAN CHÍ HIỆP MSSV: 3072496 Lớp: DA0766A1 Khóa: 2007-2011

PHẦN KÝ DUYỆT

(ký tên) (ký tên)

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN

………

………

………

………

………

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(ký tên)

LỜI CẢM TẠ

Để hoàn thành tốt đề tài luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp

đỡ của các cô thầy và bạn bè Từ lý do trên nên trang đầu của luận văn tôi xin gửi lời

Thơ đã hỗ trợ tôi về phương pháp, thiết bị và những ý kiến, kiến thức vô cùng quý báo

- Xin cảm ơn tất cả các bạn lớp Công nghệ Sinh học K33 đã hỗ trợ tôi trong lúcthực hiện đề tài

- Và cuối cùng xin đặc biệt gửi lời cảm ơn đến gia đình và những người thânyêu nhất của tôi vì những sự giúp đỡ vô cùng quý báo cả về vật chất lẫn tin thần

Một lần nữa tôi chân thành cảm ơn!

Cần thơ, ngày tháng năm 2010

Sinh viên

NHAN CHÍ HIỆP

TÓM LƯỢC

Trái nhàu (Morinda citrifolia L.) đã được y học cổ truyền và y học hiện đại quan tâm nghiên cứu từ lâu bởi công dụng của trái trong việc chữa trị các bệnh như: cao huyết áp, đau lưng, hen suyễn, đau dạ dày, stress, suy nhược cơ thể, Đề tài

"Khảo sát một số quy trình sản xuất rượu cao độ từ trái nhàu (Morinda citrifolia L.)"

được thực hiện với mục đích tạo ra sản phẩm rượu mang những thành phần chức năng tự nhiên từ trái nhàu Qua quá trình nghiên cứu, đề tài xây dựng một số quy

trình thích hợp để sản xuất rượu trái nhàu cao độ dựa trên các khảo sát về loại nguyên liệu phối trộn vào rượu (gồm: dịch trái nhàu chín lên men, trái nhàu tươi và sấy khô) Trái nhàu non sấy khô là nguyên liệu được đánh giá cao trong phương pháp tạo sản phẩm rượu từ trái sấy Trái nhàu già và chín là nguyên liệu được chọn đối với rượu

ngâm trái tươi Riêng với phương pháp lên men tự nhiên mẫu Lm1 có phối trộn đường

thì tỷ lệ phối trộn cho sản phẩm cuối cùng có cảm quan tốt nhất là 20g đường: 200g trái chín - đã xây dựng được quy trình sản dựa trên hai sản phẩm cho đánh giá cảm quan tốt nhất là Lm1 và Lm2.

MỤC LỤC

PHẦN XÉT DUYỆT i

LỜI CẢM TẠ ivi

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH BẢNG vi

DANH SÁCH HÌNH vii

TỪ VIẾT TẮT viii

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Giới thiệu về cây và trái nhàu 3

2.1.1 Cây và trái nhàu 3

2.1.2 Một số nghiên cứu trong và ngoài nước về trái nhàu 6

2.2 Rượu và các sản phẩm 11

2.2.1 Rượu 11

2.2.2 Các sản phẩm từ rượu 13

2.3 Các quá trình công nghệ trong sản xuất rượu 17

2.3.1 Quá trình trích ly 17

2.3.2 Quá trình lên men rượu 18

2.3.3 Quá trình cất rượu 20

2.3.4 Quá trình sấy nguyên liệu 21

2.3.5 Quá trình ly tâm 21

2.3.6 Quá trình lão hóa 22

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 23

3.1 Phương tiện nghiên cứu 23

3.1.1 Dụng cụ- Thiết bị 23

3.1.2 Vật liệu 23

3.1.3 Hóa chất 23

3.2 Phương pháp nghiên cứu 24

3.2.1 Thí nghiệm 1: Tạo sản phẩm rượu cao độ từ trái nhàu sấy khô 25

3.2.2 Thí nghiệm 2: Tạo sản phẩm rượu cao độ từ ngâm trái nhàu tươi 27

3.2.3 Thí nghiệm 3: Lên men tạo sản phẩm rượu cao độ từ trái nhàu 28

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30

4.1 Sản phẩm rượu từ trái nhàu sấy 30

4.2 Sản phẩm rượu ngâm từ trái tươi 34

4.3 Sản phẩm rượu từ trái chín lên men tự nhiên 36

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 43

5.1 Kết luận 43

5.1 Đề nghị 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 Phụ lục 1 TCVN 7044-2002 VỀ SẢN PHẨM RƯỢU MÙI

Phụ lục 2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU RƯỢU MÙI Phụ Lục 3 CẤU TẠO CỦA MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG

TRÁI NHÀU

Phụ Lục 4 CÁC SỐ LIỆU THU ĐƯỢC

KẾT QUẢ KIỂM TRA METHANOL VÀ ALDEHYDE

DANH SÁCH BẢNG Bảng 1 Thành phần nước ép nhàu nguyên chất 4 Bảng 2 Vitamin khoáng chất trong trái nhàu 5 Bảng 3 Nhiệt độ sôi của một số cấu tử ở áp xuất thường (760 mm Hg) 20 Bảng 4 Kết quả đánh giá cảm quan các sản phẩm rượu ngâm từ trái nhàu sấy khô

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1 Trái nhàu 3

Hình 2 Quy trình sản xuất nước quả nhàu đục 8

Hình 3 Quy trình sản xuất nước nhàu ép 9

Hình 4 Phương pháp tạo sản phẩm nước trái nhàu tinh khiết 10

Hình 5 Tham khảo quy trình sản xuất rượu Brandy 15

Hình 6 Tham khảo quy trình sản xuất rượu Whisky 16

Hình 7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 25

Hình 8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 27

Hình 9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 28

Hình 10 Trái nhàu tươi 30

Hình 11 Trái nhàu sấy 30

Hình 12 Các mẩu rượu ngâm trái nhàu khô 31

Hình 13 Các sản phẩm rượu cao độ từ trái nhàu sấy khô .32

Hình 14 pH và độ Brix của các sản phẩm từ trái sấy 32

Hình 15 Biểu đồ độ acid của các sản phẩm trái sấy 32

Hình 16 Sản phẩm rượu ngâm từ trái nhàu tươi 34

Hình 17 Ph và đô brix của các sản phẩm rượu ngâm trái tươi 34

Hình 18 Hàm lượng acid trong các sản phẩm rượu ngâm từ trái tươi 35

Hình 19 Các mẫu phối trộn với dịch và xác nhàu lên men tự nhiên 36

Hình 20 Các sản phẩm thu được từ phương pháp lên men tự nhiên trái nhàu 37

Hình 21 Sự biến động độ Brix trong quá trình lên men 37

Hình 22 Biểu đồ pH và độ Brix của các sản phẩm lên men 38

Hình 23 Hàm lượng acid các mẫu rượu từ trái nhàu lên men 38

Hình 24 Biểu đồ hàm lượng Methanol và Aldehyde theo các mẫu được chọn .41

Hình 25 Độ rượu của các sản phẩm trong các kết quả trên (250C) 41

Hình 26 Quy trình đề nghị 1 42

TỪ VIẾT TẮT GC: Gas Chromatography

TCVN: Tiêu Chuẩn Việt Nam

Tb: Trung bình

Tp: Thành phố

Sp : Sản phẩm

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU1.1 Đặt vấn đề

Rượu (Alcohol:C2H5OH) là một chất hóa học rất phổ biến và hữu dụng, rượu cóthể dùng làm nhiên liệu thế hệ mới cho động cơ đốt trong, thuốc sát trùng phổ rộng và

không độc, những bài rượu thuốc dân gian diệu kỳ, dung môi hòa tan nhiều hợp chất

hữu cơ phân cực và không phân cực, nhờ những đặc tính tự nhiên trên, từ rất xa xưa

rượu đã được con người biết đến và dùng như là một loại thức uống đặc sắc mang đậm

nét thiên phú văn hóa của từng vùng miền trên thế giới Rượu có cả tác dụng chữabệnh nếu phối hợp với các vị thuốc, cây cỏ Các nghiên cứu y học hiện đại chỉ ra rằnghai thành phần dung môi mạnh là nước và rượu sẽ ly trích hầu hết các thành phần dượcliệu có hoạt tính tự nhiên trong vị thuốc tạo giá trị chức năng nhiều nhất có thể cho sảnphẩm rượu ngâm

Trong thời gian gần đây, con người phải đối chọi với tình hình áp lực dân số, ônhiễm môi trường, bệnh tật hoành hành, đặc biệt là các bệnh có nguy cơ tử vong cao

và khó điều trị như ung thư, tim mạch, Điều này đã thúc đẩy các nhà khoa học trong

công cuộc khám phá những yếu tố tự nhiên vào cải thiện đời sống và sức khỏe con

người Là một lĩnh vực mới, ngành thực phẩm chức năng dựa trên kỹ thuật công nghệ

cao nhằm tạo ra các thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật, động vật và vi sinh tự nhiên

có giá trị trị liệu Một số loại thực vật chủ yếu trong ngành thực phẩm chức năng như:nhàu, lô hội, tật lê, nhân sâm, chùm ngây, Trong số đó, trái nhàu được cho là có giátrị trong phòng chống ung thư, bệnh tim mạch, khớp, tác dụng chống nghiện, Đặcbiệt trái này phổ biến ở Việt Nam và Đồng bằng Sông Cửu Long nhưng lại chưa đượcquan tâm khai thác đúng mức

Từ những hiểu biết trên, đề tài "Khảo sát một số quy trình sản xuất rượu cao độ

từ trái nhàu (Morinda citrifolia L.)" được thực hiện với mục tiêu ly trích, hòa tan các

thành phần dược liệu từ trái nhàu vào rượu cao độ tạo nên một sản phẩm đặc trưng,

đồng thời tìm ra ít nhất một quy trình sản xuất rượu cao độ mang giá trị chức năng từtrái nhàu có mùi và màu đặc trưng

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Khảo sát các dạng nguyên liệu trái nhàu được sử dụng trong quá trình ngâm tạosản phẩm rượu cao độ mang hương vị và màu sắc đặc trưng, được đánh giá khá tốt vềmặt cảm quan, trên cơ sở đó đề xuất quy trình sản xuất rượu cao độ từ trái nhàu

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu về cây và trái nhàu

Tên khoa học: Morinda citrifolia, L.

Tên thường gọi: Nhàu, Nhàu núi, Ngao, Noni,…

2.1.1 Cây và trái nhàu

Nhàu còn được gọi là “Dâu Ấn” (Indian mulberry) xuất xứ từ vùng Queensland

(Australia) và các tên gọi khác nhàu trên thế giới như: canary wood (Australia);

fromager, murier indien (Pháp); i (Kosrae); lada (Guam, N Mariana Islands); kesengel, lel, ngel (Palau); kikiri (Solomon Islands); kura (Fiji); mangal‘wag (Yap); mora de la India (Tây Ban Nha); nen, nin (Marshall Islands, Chuuk); non (Kiribati); noni (Hawai‘i); nono (Cook Islands, Tahiti); nonu, nonu atoni, gogu atoni (Niue,

Samoa, Tonga, Wallace, Futuna); weipwul (Pohnpei), Nhàu là một trong những cây

quan trọng được mang đến Hawaii nhờ những người Polynesia đầu tiên khi những

người này di cư vào những vùng đất mới

(http://www.andamanplantations.com/pdf/noni-morinda.pdf , 6/11/2010).

Về phân bố và sinh thái: chi Morinda L có khoảng 65 loài, phân bố khắp vùng

nhiệt đới và á nhiệt đới Ở Việt Nam có 10 loài, Ấn Độ có 8 loài, Lào có 6 loài, Phầnlớn các loài có ở Việt Nam đều là cây bụi, cây gỗ nhỏ hoặc nhở, có một số loài là dây

leo Những cây có tên “nhàu” gồm một số loài và thứ như nhàu (M citrifolia L.), nhàu

Hình 1 Trái nhàu

Morinda citrifolia L.

Roxb) Nhàu nước (M persicaefolia Ham var oblonga Pit.) Nhàu phân bố rộng rãi ở

vùng nhiệt đới châu Á, từ Đài Loan, Hải Nam-Trung Quốc đến Việt Nam, Lào,Campuchia, Thái Lan, Indonesia, Philippin, Ấn Độ, Australia, và một số đảo ở TháiBình Dương Nhân dân ở một số nơi rừng ven biển miền trung Việt Nam thường trồngnhàu lẫn với cây ăn quả trong vườn Nhàu ra quả nhiều hàng năm và tái sinh tự nhiênchủ yếu nhờ hạt (Đỗ Tất Lợi, 1997)

Hoa nhàu nở tháng 1 - 2, quả chín vào tháng 7 - 8, quả hình trứng, xù xì, khi non

có màu xanh nhạt, khi chín có màu trắng hoặc hồng, mùi nồng và cay Ruột quả cómột lớp cơm mềm, ăn được (Đỗ Tất Lợi, 1997)

Thành phần hóa học của trái nhàu được trình bày ở Bảng 1 và Bảng 2:

Bảng 1.

Theo nghiên cứu về các hợp chất bay hơi của trái nhàu chín đã phát hiện 96 hợpchất, bao gồm: acid octanoic (≅ 70% tổng thành phần hữu cơ trong dịch trích) và acid

hexanoic (≅ 8%) là hai thành phần chính Theo độ trưởng thành của trái nhàu, hàmlượng acid octanoic, acid decanoic và 2-E-nonenal giảm, trong khi hàm lượng những

ester (methyl hexanoate, methyl octanoate, ethyl octanoate and methyl 4E-decenoate),

là những hợp chất tạo hương trái cây lại tăng Hai ester không no được phát hiện đầutiên trong thành phần trái nhàu là 3-methyl-3-buten-1-yl hexanoate và 3-methyl-3-buten-1-yl octanoate, bị giảm đáng kể trong trái chín và trái quá chín

(Jorge Antonio et al, 2010)

Hơn 50 hợp chất dễ bay hơi được tìm thấy trong quả noni chín bao gồm:

Acid octanoic, acid hexanoic, Rượu: 3-metyl-3-buten-1-ol, Ester: metyloctanoate, metyl decanoate, Ketone: 2-heptanone, Lactone: [(E)-6-dodeceno-glactone]Nhóm phenolic trong trái nhàu gồm: Damnacalthal chất chống ung thư(Anticarcinogen) chính (Solomon 1999), Scopolectin: có tác dụng mạnh trong hoạt

Bảng 2.

Nordamnacanthal, Rubiadin, Rubiadin-1-metyl ether, những Anthra quinone glycosiskhác,…

Các phenolic từ trái nhàu ức chế sự phát triển của các vi sinh vật: Staphylococcus

aureus, Pseudomonas, Proteus, Bacillus subtilis, E coli, Helicobacter pylori,… Ngoài

ra còn ức chế 89-90% sự phát triển của vi trùng lao Mycobacterium tuberculosis.

(Saludes et al, 2002)

2.1.2 Một số nghiên cứu trong và ngoài nước về trái nhàu

Dân gian có kinh nghiệm ăn quả nhàu chín với muối để giúp dễ tiêu, nhuận tràng,làm thuốc điều kinh, trị băng huyết, bạch đới, ho cảm, hen suyễn, đau gân, tiểu đường

Ăn trái nhàu nướng chín để chửa lỵ Các nghiên cứu còn phát hiện trong trái nhàu có

chất selenium là một nguyên tố vi lượng có tác dụng hổ trợ kháng ung thư

(http://www.suckhoevang.net/bai-thuoc-dan-gian/228-thuoc-quy-tu-trai-nhau.html6/11/2010)

Ăn quả nhàu ngâm đường còn có tác dụng chữa bệnh đau nhức cơ, gân có tác

dụng làm êm dịu thần kinh giao cảm, vừa tốt vừa an toàn Người bị đau bao tử (hang

Ngày nay trái nhàu được sản xuất và bán dưới dạng thực phẩm chức năng vàđược quảng cáo với công dụng trị các bệnh sau:

lâu dài, sẽ giúp bạn lợi đại tiện nên có lợi cho người bệnh Chưa có nghiên cứu về

lượng dùng quả nhàu cụ thể để chữa bệnh, kinh nghiệm dân gian cho thấy nhàu khôngđộc khi ăn Quả nhàu có tác dụng nhuận tràng nhẹ, vì thế nên ăn sau bữa ăn (lúc no),

không nên dùng khi còn đói, có thể gây cồn cào ruột Nên ăn một lượng vừa phải,

không nên ăn quá nhiều, mỗi ngày trung bình 20 - 40g cho 2 lần

Tại Đại học Cần Thơ, đã có một số công trình nghiên cứu về trái nhàu như:

“Nghiên cứu sản xuất nước ép nhàu làm thực phẩm chức năng” (Phan Thị Thanh Mai,

2008) Theo đó trái nhàu chín (màu trắng và mềm) được rửa sạch cẩn thận, tách bỏ

cuống và tạp chất loại bỏ những trái bị dập, hóa nâu,… để ráo nước và bảo quản lạnh

đông, sau khi ra đông trái được nghiền nát chần trong nước nóng, xử lý với enzyme

pectinase 10 phút, ép lọc, phối chế với đường aspartame và acesulfame kali ở 90 Brix,chỉnh pH về 4,2 Cuối cùng sản phẩm được bảo quản với kali sorbate 0,05% kết hợpsục khí CO2 Một công trình nghiên cứu khác là “Nghiên cứu sản xuất rượu vang

nhàu” (Nguyễn Diệu Thúy, 2007) kết quả của nghiên cứu này là: dịch nhàu sản xuất

như phương pháp trên được phối trộn với dịch nho theo tỷ lệ 1:4 tương ứng, dung dịchđược điều chỉnh về 220 Brix thanh trùng và cho lên men với 0,06% nấm men sau 12

ngày tạo sản phẩm rượu vang Ngoài ra Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Công nghệ Hoá Học, Đại học Bách Khoa, Tp Hồ Chí Minh còn có công trình “Nghiên cứu

sản xuất nước quả nhàu đục” (Trần Thị Thu Trà và Huỳnh Minh Khương.) Theo đó

quả nhàu sau khi được ủ với đường trong thời gian 4 ngày ở 500C sẽ được xay nhuyễn,phối trộn với siro đường 600Bx và hương táo hay nước dứa ép Nước nhàu sau phối

Sản Phẩm

có thể bảo quản được trong thời gian 1 tháng và cải thiện được mùi vị nhiều so với trái

nhàu tươi ban đầu

Hình 2 Quy trình sản xuất nước quả nhàu đục (Trần Thị Thu Trà và Huỳnh Minh

Khương,1993)

Hình 3 Quy trình sản xuất nước ép nhàu (thực phẩm chức năng) (Phan Thị Xuân

Mai, 2008)

* Các sản phẩm có nguồn gốc dân gian từ trái nhàu gồm có:

Trái nhàu sấy khô ngâm rượu: Là bài thuốc quý trong dân gian rất phù hợp với

người cao tuổi, người mắc bệnh tiểu đường, cao huyết áp, tim mạch, đau xương, viêm

khớp, phong thấp,… Còn có tác dụng an thần, dễ ngủ, làm đẹp da, giúp hệ tiêu hóahoạt động tốt, có lợi cho người bị đau, viêm loét dạ dày, căng thẳng thần kinh,

(Theo: www.vatgia.com Ngày 29/10/2010)

Nước trái nhàu tinh khiết và lên men: Phương pháp truyền thống là ủ đống vào

một hủ chứa và cho phép sức nặng của trái làm thoát dịch quả ra ngoài Cách này thì

lâu hơn là ép, chỉ thích hợp với cách làm thương mại, thời gian này khoảng 2 tháng

Dịch trái được lọc lại để tránh những tạp chất không mong muốn

Một cách khác là trái được rửa và trữ trong các bể tại đó chúng được khử trùng.Quá trình chuyển trái vào một thùng kín hơi (không cho không khí vào) và bắt đầu ủ &

lên men Sau đó trái nhàu được cho vào bể lên men, đặt thủng ủ ngoài trời 6-8 tuần để

lên men & tách xác bả với dịch quả Dịch trái thoát ra cho tới khi lên men kết thúc.Dịch lên men được lọc và pasteur hóa, Cuối cùng ép hoặc lọc để tách dịch quả

ủ- thùng kín hơi,

vô trùng

Phơi nắng

Thu dich lên men

Pasteur hóa

Dự trữ

Mặc dù có những tính năng tốt về mặt dược tính nhưng dịch nhàu vẫn ít được sửdụng do:

 Dịch trái nhàu có mùi khai mạnh, sốc đặc trưng rất khó ngửi, lưu lại lâu cho

người sử dụng

 Dịch trái có vị nhẫn hơi chát, lạt, the, làm mất cảm giác lưỡi,… thuộc loại khóuống

 Dịch trái rất khó bảo quản: Trái nhanh chín và lên men tạo vị chua, dễ bị hư

hỏng do nhiễm mốc thuộc nhóm Aspergillus sp.

Chính vì lý do đó, quả nhàu chưa được sử dụng rộng rãi mà chỉ người có bệnhtìm đến Dạng sản phẩm thường sử dụng là nhàu lên men hay ngâm rượu

2.2 Rượu và các sản phẩm

2.2.1 Rượu

a Lịch sử phát kiến và sử dụng rượu

Các loại thức uống có chứa cồn lên men đã được biết đến từ thời tiền sử Người

Ai Cập và người Sumer là những người đầu tiên sản xuất bia và sau đó là rượu vangdùng các loại men hoang dã Họ cũng là những người đầu tiên dùng rượu trong y học.Các kết quả khảo cổ học mới đây đã củng cố cho giả thuyết rằng người Trung Hoa đãsản xuất rượu từ 5000 năm trước Công Nguyên

Rượu vang đã được uống từ thời Hy Lạp cổ trong các bữa ăn sáng và tiệc rượu

ban đêm Trong thế kỷ 1 trước Công Nguyên rượu vang cũng được người dân La Mãdùng trong các bữa ăn Tuy nhiên người Hy Lạp và cả người La Mã đều pha loãng

rượu vang với nước

Trong khoảng từ thế kỷ 8 - 9 các nhà giả kim thuật đạo Hồi đã chưng cất rượumạnh từ rượu vang Rượu được dùng phổ biến trong cuộc sống hằng ngày cũng nhưtrong y học Rượu mạnh bắt đầu gia nhập vào châu Âu khoảng giữa thế kỷ 12 qua cácnhà giả kim thuật và từ giữa thế kỷ 14 lượng rượu dùng bắt đầu tăng vọt.

( dong-va-cac-loai-ruou-tren-the-gioi.html , 6/11/2010 )

http://dayhoahoc.com/index.php/Hoa-hoc-va-doi-song/Hoa-hoc-thuc-pham/Tim-hieu-ve-ruou-tac-b Rượu về mặt hóa học

Etylic (C2H5OH), nhóm hydroxyl làm cho phân tử rượu phân cực Nhóm này cóthể tạo ra những liên kết hydro với nhau hoặc với chất khác Hai xu hướng hòa tan đốichọi nhau trong các rượu là: xu hướng của nhóm [-OH] phân cực tăng tính hòa tantrong nước và xu hướng của chuỗi cacbon ngăn cản điều này Vì vậy, metanol, etanol

và propanol dễ hòa tan trong nước vì nhóm hydroxyl chiếm ưu thế Butanol hòa tanvừa phải trong nước do sự cân bằng của hai xu hướng Pentanol và các butanol mạchnhánh hầu như không hòa tan trong nước do sự thắng thế của chuỗi cácbon Vì lực liênkết hóa học cao trong liên kết của rượu nên chúng có nhiệt độ bốc cháy cao Vì liên kếthydro, rượu có nhiệt độ sôi cao hơn so với hidrocacbon và ete tương ứng Mọi rượu

đơn giản đều hòa tan trong các dung môi hữu cơ

(http://dhanhcs.violet.vn/entry/showprint/entry_id/3155394, 6/11/2010)

Rượu còn được dùng làm dung môi Các phân tử rượu có thể mất proton [H+]trong nhóm hydroxyl và vì vậy chúng có tính acid nhưng rất yếu: yếu hơn nước (ngoạitrừ metanol), nhưng mạnh hơn amoniac (NH4OH hay NH3) hay axetylen (C2H2)

Rượu là những chất nucleophin (chất ái nhân), vì vậy chúng có thể phản ứng với

nhau trong một số điều kiện nhất định về nhiệt độ, áp suất, môi trường,… để tạo thành

ete và nước Chúng cũng có thể phản ứng với các hydroxy acid (hay acid halogenic) để

sản xuất hợp chất ester, trong đó ester của các acid hữu cơ là quan trọng nhất Vớinhiệt độ cao và môi trường acid (ví dụ H2SO4), rượu có thể mất nước để tạo thành cácalken Ngược lại, việc thêm nước vào alken với xúc tác acid thì tạo thành rượu tuynhiên ít được sử dụng để tổng hợp rượu do tạo thành một hỗn hợp gồm nhiều tạp chất

( dong-va-cac-loai-ruou-tren-the-gioi.html , 6/11/2010 )

http://dayhoahoc.com/index.php/Hoa-hoc-va-doi-song/Hoa-hoc-thuc-pham/Tim-hieu-ve-ruou-tac-c Công dụng của rượu

Rượu thường sử dụng trong sản xuất đồ uống là etanol Những rượu độc chỉ dùng

làm nguồn nhiên liệu (metanol) hoặc dung môi hữu cơ hoặc như nguyên liệu cho cácsản phẩm khác trong công nghiệp (nước hoa, xà phòng,…)

- Metanol: Chủ yếu được dùng để sản xuất Aldehit Fomic nguyên liệu cho côngnghiệp chất dẻo, có tính độc nếu uống phải

- Etanol: Dùng để điều chế một số hợp chất hữu cơ như acid acetic, dietyl ete,etyl

acetat, Do có khả năng hòa tan tốt một số hợp chất hữu cơ nên Etanol được dùng để

pha vecni, dược phẩm, nước hoa,… Trong đời sống hàng ngày Etanol được dùng để

pha chế các loại đồ uống với độ rượu khác nhau

d Sản xuất rượu

Rượu có thể được sản xuất bằng phương pháp hóa học từ các chất hữu cơ sẵn có

trong tự nhiên như dầu mỏ, hơi đốt hoặc than

Trong công nghiệp sản xuất đồ uống người ta sử dụng phương pháp khác: lênmen hoa quả hoặc ngũ cốc thông qua hệ vi sinh vật-nấm men để tạo ra đồ uống cóchứa cồn (etanol) ( http://dayhoahoc.com/index.php/Hoa-hoc-va-doi-song/Hoa-hoc-thuc-

pham/Tim-hieu-ve-ruou-tac-dong-va-cac-loai-ruou-tren-the-gioi.html , 6/11/2010)

2.2.2 Các sản phẩm từ rượu

*Các loại đồ uống có chứa cồn Etylic và hàm lượng cồn:

 Kefia (kefir): có nồng độ nhiều nhất là 3%

 Bia: 1 - 12%, thường ở vào khoảng 5%

 Rượu vang (wine): 7 - 140thường vào khoảng 120

 Rượu mùi: khoảng 15 - 750, thông thường dưới 300

 Rượu Brandy: Rượu mạnh, thường vào khoảng 30 - 550

( dong-va-cac-loai-ruou-tren-the-gioi.html , 6/11/2010)

http://dayhoahoc.com/index.php/Hoa-hoc-va-doi-song/Hoa-hoc-thuc-pham/Tim-hieu-ve-ruou-tac-*Các nhóm rượu

 Rượu lên men thuần túy: rượu được lên men từ các nguyên liệu có chứa

đường và tinh bột và đều có nồng độ thấp (Rượu vang, shake, rượu nếp than, )

 Rượu cất: vẫn dùng những nguyên liệu chứa đường và tinh bột, nhưng sau

khi lên men đem cất lại Rượu cất thường là rượu mạnh như: Brandy, Whisky,

Rhum, và Vodka đều thuộc nhóm này

 Rượu pha chế: còn được gọi là “Rượu tái chế” Đây là rượu lên men hoặcrượu cất có pha thêmđường, hương liệu, dược liệu,… Trong nhóm này có các thứrượu bổ, rượu sâm, Liqueur, Cocktail,

*Các sản phẩm rượu danh tiếng của Việt Nam

 Rượu hoa quả: Táo Mèo, Mơ Vàng, Dâu Xuân, Chanh Leo, Mận Đỏ, Sơri

Winery, Rượu cocktail, Rượu anh đào, Rượu Long Nhãn, Rượu nho-Phan Rang,Rượu Sim

 Rượu thảo mộc:Minh Mạng, Mỹ Tửu, Bổ Sa Pa, Nhất Dạ, Vương Tửu, Bạch Sâm, Dâm Dương Hoắc, Linh Chi, Nếp Cẩm, Tắc Kè, Tắc Kè-Hả Mã, Rượu tỏi,

Rượu mật ong

 Nhóm Rượu Vang: Rượu cần, Vang Đà Lạt, Nếp Than,…

 Rượu trắng:Rượu San Lùng (Đặc sản Lào Cai), Rượu nếp mới, Rượu Bầu Đá

*Rượu ngoại danh tiếng

 Rượu Bailey, Rượu Ballantine, Rượu Champagne, Rượu Chivas Rượu

Hennessy, Rượu Johnnie walker, Rượu Martell, Rượu Remy Martin, Rượu Vang,

Rượu Vodka,…

*Các dòng rượu mạnh

 Brandy - rượu mạnh từ trái cây lên men -là 1 trong 6 dòng rượu mạnh đượccông nhận trên toàn thế giới, và là dòng rượu được xếp vào loại đắt tiền nhất.Pháp là Quốc gia sản xuất Brandy lừng danh thế giới Brandy chỉ chung cho cácloại rượu mạnh chưng cất từ rượu Vang (Nho) hay từ trái cây đã lên men Thườngthì Brandy phải qua hai lần chưng cất để đạt tỷ lệ cồn 70 - 80 phần trămrồi mới ủcho rượu dịu bớt trong các thùng gỗ sồi nhờ quá trình oxy hóa, sau đó pha thêmnước cất để đạt được độ cồn khoảng 400 Cũng có khi Brandy được pha thêmcaramen (đường ngào) để có màu đẹp Thùng gỗ cho phép oxy hoá nhẹ Brandy,Brandy ngấm màu của gỗ để trở thành màu hổ phách và hấp thụ hương thảo mộc

từ gỗ Khi Brandy đủ tuổi, nồng độ sẽ được giảm bằng cách cho thêm nước cất

Mỗi loại Brandy mang đặc trưng của từng vùng Vì thế người ta đặt tên choloại Brandy theo tên của vùng đó Ví dụ: Cognac là tên một thị trấn ở Pháp, đồngthời là tên loại Brandy của vùng Những vùng sản xuất Brandy nổi tiếng, đặc biệt

ở Châu Âu thường rất khác với các vùng khác bởi loại nho trồng ở đó

Hình 5 Quy trình sản xuất rượu Cognac (Brandy) (Nguyễn Văn Thành, 2009)

 Whisky - rượu mạnh từ ngũ cốc lên men có độ cồn cao, qua chưng cất, có nguồngốc từ các dòng tu sĩ ở Ireland, sản xuất để phục vụ cho các buổi lễ và bán ra ngoài,sau đó được truyền bá sang Scotch và một số nước khác

Whisky là sản phẩm chưng cất từ những hạt lúa đại mạch, lúa mạch đen bắp và

làm ra từ mạch nha của lúa đại mạch (nên còn có tên là whisky đại mạch) Việc chưngcất loại whisky từ lúa đại mạch pha trộn với bắp xuất hiện vào năm 1830, sau khi bằngsáng chế được cung cấp Từ đó người ta mới phát hiện ra rằng whisky pha trộn có mùi

êm dịu hơn Nhưng whisky tuyệt đối không sử dụng nguyên liệu khoai tây, trái câyhay bất cứ loại thực phẩm nào khác, ngoài những thứ đã kể trên

Mầm lúaMạch nha hóa (đường hóa)Lên men ở 220C

Hình 6 Quy trình sản xuất rượu Whisky (Nguyễn Văn Thành, 2009)

 Rhum - rượu mạnh từ mía lên men - có một lịch sử rất rực rỡ, bắt nguồn từ Châu

Á, theo chân con người trong cuộc hành trình về Phương Tây Cây mía đượcColumbus mang đến Châu Mỹ, Cuba, và Rhum xuất hiện đầu tiên tại vùng này Rhumngày nay hiện diện ở những nơi có trồng mía, như vậy rượu được chưng cất từ nướccốt mía hay sản phẩm của cây mía (siro mía, mật mía) sau khi đã lên men Dịch lênmen được chưng cất đến khoảng dưới 95 độ cồn và thường được đóng chai ở độ thấphơn nhiều Rhum còn giữ lại phần lớn mùi vị tự nhiên của sản phẩm gốc (mía)

 Vodka - rượu mạnh tinh khiết - là loại mạnh không màu làm từ bất cứ chất liệunào Lúa mới chưng cất Vodka đạt đến 95 độ cồn, sau giảm dần còn 400- 500 Vodkakhông nhất thiết phải qua khâu ủ lão hóa, nhưng cần xử lý nhằm ổn định màu sắc trởthành trong suốt, không mùi (chủ yếu sử dụng than hoạt tính để khử chất độc) Đây làloại rượu dễ bay hơi có thể pha chế với nhiều loại trái cây và các hỗn hợp đồ uốngkhác.

 Gin - rượu mạnh thảo mộc đặc trưng - nổi tiếng là được sản xuất ở Hà Lan, đượcgiáo sư chế tạo ra 1 loại thuốc chữa bệnh thận tên GENEVER làm từ trái Jupiperberry, sau được phổ biến và được người Anh gọi là rượu Gin

Gin được chưng cất từcác loại hạt (bắp, lúa mạch, lúa mì, lúa mạch đen) trộn vớihương liệu thảo mộc như hạnh nhân, quế, hạt coca, gừng, vỏ chanh, cam, Về mặt kỹthuật, Gin có thể được coi là các loại rượu mùi nếu được cho thêm đường Độ cồntrong rượu Gin thường là 34 - 470

 Cocktail - rượu mạnh pha chế -là thức uống rất phổ biến trên thế giới, có tính bổdưỡng và không gây say xỉn hỗn hợp được kết hợp từ hai loại rượu trở lên, hoặc đượcpha trộn với “soft drinks” (thức uống không ga, hoặc nước uống trái cây) theo mộtcông thức có tính quy định tương đối, và vì đây được xem là thức uống khá dinhdưỡng và mang đầy tính nghệ thuật cho nên cách pha chế Cocktail cũng đòi hỏi đầychất cảm tính, không phải mang công thức cứng nhắc

Hiện nay đã có đến khoảng 8.000 loại Cocktail, gồm có: Cocktail cổ điển,Cocktail của từng nước như Cocktail Singapore, Trung Quốc, Việt

Rượu: ưu điểm là tan tốt trong dầu ở trạng thái nóng, tách rượu bằng phương pháp

làm lạnh hỗn hợp trích ly đến 16 - 200C rượu sẽ lắng xuống và sẽ loại ra ngoài Trong

công nghiệp dùng etylic 960 để trích ly dầu đậu tương Đặc biệt dầu ve tan trong etylic

ở bất cứ tỷ lệ nào (trạng thái nóng)(Lê Bạch Tuyết, 2005)

Với vai trò là dung môi trích ly, ở các nồng độ khác nhau rượu sẽ hòa tan cácthành phần trong trái nhàu và tạo sản phẩm cần thiết

2.3.2 Quá trình lên men rượu

Lên men rượu là một quá trình yếm khí với các thông số tối ưu theo nhiều nghiên

cứu là pH = 4,2 và Brix đạt 220- 240 Nếu các yêu cầu về cơ chất được thỏa, nồng độ

rượu đạt được ở cuối quá trình lên men phụ thuộc vào giống nấm men

Một số sản phẩm phụ sinh ra trong quá trình lên men:

Trong quá trình lên men, ngoài sản phẩm chính là etanol và CO2 còn tạo ra nhiềutạp chất khác nhau nhưng chủ yếu là acid, ester, andehyt, metanol, furfurol,…

• Sự tạo thành acid

Trong quá trình lên men rượu, luôn luôn có sự tạo thành các acid hữu cơ: acetic,

lactic, citric, pyrovic, succinic nhưng nhiều nhất là acetic và lactic Acid acetic có thểđược tạo thành từ phản ứng oxy hóa khử giữa hai aldehyde acetic:

CH3CHO + CH3CHO + H2O CH3COOH + C2H5OH

Acid acetic có thể được tạo thành bởi pyruvat dehydronase theo phản ứng:

CH3CO – COOH + NAD.H2 CH3CHOHCOOH + NAD Hoặc: CH2(H2PO3)CHOHCHO + H2O CH3CHOHCOOH + H3PO4

• Sự tạo thành andehyt

Là sản phẩm của quá trình trao đổi chất ở nấm men và cũng có thể được tạo thành

qua con đường oxy hóa các loại rượu Chủ yếu là hàm lượng Acetandehyt

Hàm lượng này giảm đi rất nhiều trong quá trình lên men phụ Các andehyt nàyngưng tụ lại với nhau để tạo thành các aldol hoặc tác dụng với etanol tạo thành

Tạo thành do hoạt động của nấm mốc: Trong chế phẩm amilaza thu nhận từ nấmmốc luôn chiếm một lượng pectinaza và hemixenluloza Do đó khi đường hóa có

một lượng pectin bị thủy phân tạo thành acid pectic và metanol (Nguyễn Xuân Dư,2010).

2.3.3 Quá trình cất rượu

Dung dịch rượu sau lên men được đun nóng để tách rượu nhờ vào nhiệt bay hơicủa rượu là 78,30C thấp hơn nước (1000C) Nhiệt độ chưng cất tốt nhất nên được duytrì ở khoảng 800C Tuy vậy trong thực tế tại các lò sản xuất rượu đế thì nhiệt độ nung

không được kiểm soát nên sản phẩm rượu có nhiều tạp chất Furfurol (C5H4O2) còngọi là furfaral là chất có tính chất độc hại cho các bộ máy tuần hoàn hô hấp và thầnkinh Furfurol được tạo thành trong giai đoạn cuối của quá trình chưng cất.(Nguyễn Xuân Dư, 2010)

Bảng 3 Nhiệt độ sôi của một số cấu tử ở áp suất thường (760mmHg)

Quá trình này có ảnh hưởng lớn đến chất lượng rượu chưng cất, và các sản phẩm

rượu cao độ có liên quan (Lê Bạch Tuyết, 2005)

2.3.4 Quá trình sấy nguyên liệu

Là quá trình làm bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt độ bất kỳ và là sự khuếchtán do sự chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu hay sự chênh lệnh về áp suấtriêng phần của nước ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh

Công dụng của quá trình sấy: làm tăng độ giòn, dẻo, giữ được đặc tính đặc trưngcho sản phẩm ví dụ sấy các thực phẩm như rau, cải, sấy đường tan, cà phê tan, chè vàcác sản phẩm tiêu dùng khác như patê thực phẩm, phó mát, jăm bông, xúc xích, Sấy còn có tác dụng bảo quản, vì tạo lượng nước tối thiểu vi sinh vật khó pháttriển aw= 0,25 - 0,35 là tối ưu (điểm tối ưu bảo quản các sản phẩm sinh học ở nhiệt độmát và nhiệt độ phòng)

* Biến Đổi Cảm Quan Khi Sấy

Màu: Mất hoặc giảm sắc tố, do tác dụng của nhiệt, cường độ màu tăng lên (do

nước mất đi) có màu thẩm, màu nâu do phản ứng caramen hóa đường khử, phản ứng

maye tạo melanoidin, phản ứng oxy hóa polyphenol,

Mùi: Một số chất thơm bay hơi theo ẩm và do nhiệt độ phân hủy gây tổn thất mùi

thơm Đặc biệt là các chất thơm của các sản phẩm có nguồn gốc sinh học

Vị: Do mất nước nên nồng độ chất vị tăng lên, độ vị tăng, nhất là vị ngọt và vị

mặn, vị chua đôi khi giảm một cách tương đối (và các acid bay hơi đi) (Lê BạchTuyết, 2005)

2.3.5 Quá trình ly tâm

Là phương pháp tách một cách nhanh chóng các cấu tử có khối lượng riêng khác

nhau Thường tách pha rắn ra khỏi pha lỏng khi nồng độ pha rắn lớn hơn nhờ lực ly

tâm Nước trái nhàu có chứa các thành phần không tan là các protein, mảnh vụn,… và

có thể tách bằng phương pháp này

Công thức: C = mw2/R trong đó: m: khối lượng w: tốc độ quay

R: bán kính thùng quay C: lực ly tâm

Tỷ số ly tâm: Kp = C/G G: trọng lực

Phạm vi sử dụng máy ly tâm:

- Chuẩn bị cho quá trình tiếp theo (đun nóng tách phần tử gây cháy, tách khuẩn),

(ly tâm trước lọc)

Làm sạch (dầu ăn, nước trái cây), nâng cao chất lượng tinh bột, tách acidglutamic (Lê Bạch Tuyết, 2005)

2.3.6 Quá trình lão hóa

Thường rượuđược trong thùng gỗ sồi, rượu hấp thụ mùi vị gỗ, tanin, và tiếp xúcvới không khí làm oxy hóa một số cấu tử tạp, làm cải thiện tính chất, rượu trở nên dịu

và dễ uống hơn

Các phản ứng hóa học xảy ra chủ yếu trong quá trình này là sự chuyển hóaaldehide, ceton, thành acid hữu cơ và sự trao đổi ion giữa thùng chứa với dung dịch

rượu (http://tanagroup.com.vn, 6/10/2010)

CHƯƠNG 3

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

3.1 Phương tiện nghiên cứu

Rượu gốc 600 (Độ rượu được đo ở nhiệt độ thường 250C) được nấu từ gạo và men

giống bình thường lên men tốt, không có màu, mùi, vị lạ (hôi, chua, đục, có bọt, ) Cócảm quan tốt, đặc trưng của rượu gạo, rượu đế

Nước dùng để pha rượu là nước uống tinh khiết do Viện Nghiên cứu và Phát triển

Công nghệ Sinh học, Đại học Cần Thơ sản xuất

Trái nhàu: Nguồn trái thu thập ở Quận Bình Thủy, Tp.Cần Thơ

3.1.3 Hóa chất

Đường cát tinh luyện; Dung dịch acid phosphoric 50% (v/v); Dung dịch Kali

permanganate 5% (m/v); Dung dịch Natri disulfit 2% (m/v) ; NaHSO4 (1,2 %);NaHCO3 (1N) ; I2 (0,1 và 0,01 N ); HCl (1N); Dung dịch tinh bột 0,5 %; Alnilin; HCl;Aldehyde Salysilic, Phenolphtalein, NaOH

3.2 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành thành 3 thí nghiệm: Thí nghiệm 1 Chọn loại trái khôthích hợp ngâm rượu ngay; Thí nghiệm 2 Chọn loại trái tươi thích hợp ngâm rượungay (không sấy khô) Thí nghiệm 3 Lên men trái nhàu theo 3 tỉ lệ về hàm lượng

đường khác nhau rồi phối trộn tạo sản phẩm rượu

Ghi nhận pH và0Brix nguyên liệu và các sản phẩm, đánh giá cảm quan các sảnphẩm Nghiệm thức cho đánh giá cảm quan tốt nhất trong 3 thí nghiệm sẽ được gửi

đến Phòng Thí nghiệm Chuyên sâu Trường Đại học Cần Thơ để kiểm tra định lượng

Methanol và Aldehyde bằng phương pháp sắc ký khí GC và đối chiếu với nguyên liệu

rượu ban đầu

3.2.1 Thí nghiệm 1: Tạo sản phẩm rượu cao độ từ trái nhàu sấy khô

 Vật liệu: Trái nhàu non, già và chín: Cắt miếng, sấy khô Rượu 400

 Mục tiêu: Chọn loại trái tạo được đánh giá cảm quan tốt nhất cho sản phẩm.

Khảo sát sự biến động pH và0Brix trước và sau ngâm Tạo sản phẩm rượu cao độ cómùi vị tự nhiên đặc trưng của trái nhàu

 Bố trí: Gồm 3 nghiệm thức (3 loại tuổi trái: non, già và chín sấy khô) với tỷ lệ

ngâm 40 gram trái trong 450ml rượu 400, thời gian ngâm 15 ngày, 2 lần lặp lại

100ml cồn loãng Đun sôi 15 phút Làm lạnh

t0 phòng

5 giọt phenolphtalein

Chuẩn độbằng NaOH

Chỉ tiêu theo dõi:

 Đánh giá cảm quan sản phẩm cuối cùng (màu, mùi, vị, ) theo TCVN

3217:1979 (Xem phiếu đánh giá và phương pháp ở phần phụ lục 2)

 Xác định Brix và pH sản phẩm cuối ((Brix kế - Hand Refactometer, Hà Lan),

pH kế (Sartorius, Đức))

 Xác định độ rượu sản phẩm (xem phương pháp đo độ rượu ở phần phụ lục 2)

 Tạp chất: Sản phẩm được kết quả đánh giá cảm quan tốt sẽ được gửi mẩu về

Phòng Thí nghiệm Chuyên sâu trường Đại học Cần Thơ để kiểm tra các chỉ tiêu hóahọc: Methanol và Aldehyde theo phương pháp như sau:

— Định lượng Methanol Phương pháp sắc ký khí GC (Xem phụ lục 2)

— Xác định hàm lượng Aldehyde Phương pháp sắc ký khí GC (Xem phụ lục 2)

— Xác định hàm lượng Acid trong sản phẩm rượu (Lê Thanh Mai, 2005)

Nguyên tắc:

Trong sản phẩm rượu thường chứa nhiều loại acid hữu cơ nhưng chủ yếu là acid

acetic nên ta thường biểu diễn độ acid trong cồn theo acid acetic (theo mg) trong một

lít cồn khan

Hàm lượng acid được chuẩn theo cơ chế phản ứng như sau :

Công thức tính : a = n.M/100 (mg/ml) Trong đó: a: hàm lượng acid

n: lượng dung dịch NaOH 0,1 N

M: là khối lượng phân tử acid

Kết quả là lượng dung dịch NaOH dùng để chuẩn độ phản ánh hàm lượng acid

trong rượu một cách tương đối chính xác