Nghiên cứu quá trình lên men rượu khoai lang tím

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẶNG THỊ NHƯ QUỲNH NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU KHOAI LANG TÍM Chun ngành: Cơng nghệ Thực phẩm Mã ngành: 60540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2018 Cơng trình hồn thành Trường Đại Học Bách Khoa - ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS Trần Thị Ngọc Yên Cán chấm nhận xét 1: TS Nguyễn Hoài Hưoĩig Cán chấm nhận xét 2: PGS TS Lê Nguyễn Đoan Huy Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM, ngày 11 tháng 01 năm 2018 Thành phần hôi đồng đánh giá luân văn thac sĩ: GS TS Đống Thị Anh Đào TS Nguyễn Hoài Hưong PGS TS Lê Nguyễn Đoan Huy PGS TS Phan Ngọc Hoà TS Võ Đình Lệ Tâm Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LVvà Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập ■ Tự ■ Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Đặng Thị Như Quỳnh MSHV: 1570438 Ngày, tháng, năm sinh: 12 - 04 -1990 Nơi sinh: TP Hồ Chí Minh Chun ngành: Cơng nghệ Thực phẩm Mã số : 60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu trình lên men rượu khoai lang tím” II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Xác định thông số đặc tính ngun liệu - Khảo thơng số ảnh hưởng q trình dịch hóa chế phẩm enzyme Termamyl sc - Khảo sát thông số ảnh hưởng q trình đường hóa chế phẩm enzym Dextrozyme GA - Khảo sát thông số ảnh hưởng trình lên men rượu từ khoai lang tím - Thiết lập quy trình lên men rượu khoai lang tím với thông số chọn, đo độ cồn hàm lượng anthocyanin sản phẩm rượu khoai lang tím III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/02/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/12/2017 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS TRẦN THỊ NGỌC YẾN Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn đến tất quý thầy cô Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Kỹ Thuật Hóa Học, Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho em suốt thời gian học tập trường, đặc biệt xin cảm ơn đến TS Trần Thị Ngọc Yên cho em hội nhận trình bày luận văn Em xin cảm ơn đến bạn lớp Cao học KI Công nghệ thực phẩm quan tâm giúp đỡ chia sẻ với em suốt khóa học, khoảng thời gian đẹp hành trình nâng cao tri thức chúng em Lời cảm ơn cuối xin dành cho gia đình, cho ba mẹ người bạn thân bên cạnh ủng hộ cho em nhiều động lực thời gian qua Mặc dù cố gắng hoàn thành luận văn tất nhiệt huyết lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, phần nội dung nghiên cứu chưa sâu Rất mong nhận nhận xét, góp ý Quý Thầy Cô Em xin trân trọng cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2018 Đặng Thị Như Quỳnh TÓM TẮT Đề tài thực nhằm khảo sát xây dựng quy trình lên men rượu từ khoai lang tím Trong nghiên cứu có sử dụng hai chế phẩm enzyme Termamyl sc Dextrozyme GA góp phần vào q trình dịch hóa đường hóa tinh bột, với sử dụng dòng nấm men thương mại Angel leaven chịu nhiệt để nâng cao độ cồn cho sản phẩm Anh hưởng nhiệt độ, pH, thời gian nồng độ enzyme cho trình thủy phân enzyme khảo sát Khác với nghiên cứu phương pháp truyền thống khảo sát qua giai đoạn, đề tài áp dụng phương pháp kết hợp đường hoá lên men đồng thời, nhằm tận dụng nguồn chất cho trình lên men, giảm áp lực nồng độ chất cao đến hoạt động nấm men, rút ngắn thời gian lên men Các thông số q trình thủy phân bột khoai lang tím sử dụng chế phẩm Termamyl sc là: nồng độ enzyme 0,3 ml/kg nguyên liệu, nhiệt độ thủy phân 90°C pH ban đầu môi trường Sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae thương mại Angel Leaven chế phẩm Dextrozyme GA vào trình lên men dịch thủy phân khoai lang tím điều kiện tốt là: nồng độ enzyme ml/kg nguyên liệu, pH ban đầu môi trường nồng độ chất khơ hòa tan 18° Bx cho hàm lượng cồn cao Sản phẩm rượu sau áp dụng điều kiện khảo sát đạt tiêu hóa học hàm lượng ethanol 11,17% v/v, anthocyanin 27,0734 ±0,0002 mg/100ml ABSTRACT This research was carried out to investigate the fermentation process of purple sweet potato wine In this study, two enzyme were used, Termamyl sc and Dextrozyme GA for starch hydrolysis, combine with commercial thermal-yeast Angel Leaven to increase the alcohol content of the wine product The effects of temperature, pH, time and enzyme concentration on each enzyme for hydrolysis process were investigated Different to the fraditional fermentation method - through each stage, this research applied the method of simultaneous saccharification and fermentation - SSF in order to utilize the substrate for fermentation, reduce the pressure of the high concentrate substrate to yeast activity, shorten the fermentation time Using Termamyl sc to hydrolyze purple sweet potato powder, with parameters of: enzyme concentration of 0.3 ml / kg of material, hydrolysis temperature of 90 °C and pH Using commercial Saccharomyces cerevisiae yeast - Angel Leaven and Dextrozyme GA at condition: enzyme concentration of ml/kg of material, the initial pH of medium and the concentration of dry matter of 18°Bx will give the highest alcohol content in product The product contains 11,17% v/v of ethanol, and 27,0734 ± 0.0002 mg I 100ml anthocyanin LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa sử dụng Tôi xin cam đoan, thông tin sử dụng luận văn ghi rõ nguồn gốc trích dẫn Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018 Người thực Đặng Thị Như Quỳnh Trang MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 11 2.1 TỔNG QUAN VỀ KHOAI LANG TÍM 12 2.1.1 Giới thiệu khoai lang tím 13 2.1.2 Thành phần hóa học khoai lang tím Nhật 14 2.1.3 Thành phần anthocyanin khoai lang tím 16 2.2 HỆ ENZYME AMYLASE 21 2.3 NẤM MEN 25 2.3.1 Đặc điểm hình thái cấu tạo tế bào nấm men 26 2.3.2 Đặc điểm sinh lý nấm men 27 2.4 CÁC QUÁ TRÌNH CHỦ YẾU XẢY RA TRONG SẢN XUẤT RƯỢU 29 2.4.1 Q trình dịch hóa 29 2.4.2 Quá trình đuờng hóa 30 2.4.3 Quá trình lên men ruợu 30 2.5 CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC LIÊN QUAN 31 2.5.1 Nghiên cứu nuớc 31 2.5.2 Nghiên cứu nuớc 35 CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 40 3.1 VẬT LIỆU 41 3.1.1 Khoai lang tím 41 3.1.2 Chế phẩm enzyme 43 3.1.3 Nấm Men 44 3.2 QUÁ TRÌNH THU NHẬN RUỢU KHOAI LANG TÍM TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM 45 3.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 47 3.4 BỐ TRÍ THÍ NGHIÊM 48 3.4.1 Xử lý nguyên liệu 48 3.4.2 Khảo sát trình thủy phân bột khoai lang tím 49 Trang 3.4.3 Khảo sát trình lên men dịch thủy phân khoai lang tím 50 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 51 3.5.1 Phân tích độ ẩm 51 3.5.2 Đo độ nhớt 51 3.5.3 Nồng độ chất khơ hòa tan 52 3.5.4 pH 53 3.5.5 Hàm lượng đường khử 54 3.5.6 Hàm lượng tinh bột 55 3.5.7 Hàm lượng cồn 56 3.5.8 Phương pháp đếm khuẩn lạc phát triển môi trường đặc 57 3.5.9 Phương pháp xác định đường cong sinh trưởng nấm men 58 3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 58 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 58 4.1 Kết khảo sát thành phần nguyên liệu khoai lang tím 58 4.2 Kết xác định thời gian hoạt hóa nấm men 59 4.3 Xác định tỷ lệ bột khoai lang tím/ nước thích hợpcho dịch hóa 60 4.4 Nồng độ chế phẩm Termamyl sc thích hợp cho q trình dịch hố bột khoai lang tím theo thời gian 61 4.5 Nhiệt độ thích hợp cho q trình dịch hố bột khoai lang tím theo thời gian 64 4.6 pH thích hợp cho q trình dịch hố bột khoai lang tím theo thời gian 66 4.7 Nồng độ chế phẩm Termamyl sc thích hợp cho q trình đường hố lên men dịch thủy phân bột khoai lang tím theo thời gian 67 4.8 Nồng độ chế phẩm Dextrozyme GA thích hợp cho q trình đường hoá lên men dịch thủy phân bột khoai lang tím theo thời gian 69 4.9 pH thích hợp cho q trình đường hố lên men dịch thủy phân bột khoai lang tím theo thời gian 73 4.10 Nồng độ chất khơ hòa tan thích hợp cho q trình đường hố lên men dịch thủy phân bột khoai lang tím theo thời gian 75 4.11 Kết đường cong sinh trưởng nấm men Saccharomyces cerevisiae thời gian lên men rượu 76 4.12 Ket ảnh hưởng mật độ tế bào nấm men đến sinh trưởng nấm men q trình đường hố lên men 77 Trang CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 5.1 Kết luận 80 5.2 Kiến nghị 83 TÀI LỆU THAM KHẢO 85 PHỤ LỤC 89 PHỤ LỤC A: CÁC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TRONG CHƯƠNG 89 PHỤ LỤC B: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 98 PHỤ LỤC C: KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH ENZYME 107 Trang 62 Trang 63 Trang 64 Trang 65 Trang 66 Trang 67 Trang 68 Trang 69 Trang 70 Trang 71 Trang 72 Trang 73 Trang 74 Trang 75 Trang 76 123 ... thơng số ảnh hưởng q trình đường hóa chế phẩm enzym Dextrozyme GA - Khảo sát thông số ảnh hưởng trình lên men rượu từ khoai lang tím - Thiết lập quy trình lên men rượu khoai lang tím với thơng số... q trình dịch hóa, đường hóa lên men đồng thời Đề tài theo hướng nghiên cứu nghiên cứu quy trình sản xuất rượu từ nguyên liệu giàu tinh bột khoai lang tím bước kết hợp q trình đường hố lên men. .. luận văn Nghiên cứu quy trình lên men rượu từ khoai lang tím đưa góp phần mang lại giá trị cao cho nghề sản xuất rượu nước Trang Đề tài chọn lọc nguyên liệu giàu tinh bột khoai lang tím làm