Khảo sát quá trình lên men rượu sake và ứng dụng trong điều kiện việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THỦY HÀ KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU SAKE VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÃ NGÀNH: 604862 LUẬN VĂN THẠC SỸ TP.HỒ CHÍ MINH, 08/2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Thủy Hà Ngày, tháng, năm sinh: Chuyên ngành: MSHV: 09310565 27/11/1986 Nơi sinh: BH - ĐN Công nghệ sinh học Mã số : 604862 I TÊN ĐỀ TÀI: Khảo sát trình lên men rượu Sake ứng dụng điều kiện Việt Nam II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Khảo sát chất lượng Koji làm từ gạo Việt Nam so với gạo Nhật Khảo sát chất lượng rượu Sake lên men từ nguyên liệu gạo Việt Nam so với gạo Nhật Đánh giá ảnh hưởng điều kiện nhiệt độ Việt Nam tới trình lên men chất lượng rượu Sake So sánh chất lượng rượu Sake lên men từ gạo Việt Nam có bổ sung chủng vi khuẩn lactic so với sản phẩm không bổ sung chủng vi khuẩn lactic III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS – TS Nguyễn Thúy Hương Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA….……… (Họ tên chữ ký) [Tóm tắt]   KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU SAKE VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM GVHD: PGS-TS Nguyễn Thúy Hương HVTH: Nguyễn Thủy Hà Nhằm khảo sát trình lên men rượu Sake điều kiện Việt Nam, chúng tơi tiến hành thí nghiệm khảo sát từ khâu chế biến koji đến trình lên men rượu Sake với ba loại gạo Japonica(Nhật Bản), gạo nở (Việt Nam) gạo nếp (Việt Nam) điều kiện nhiệt độ khác Kết cho thấy, koji làm từ gạo nở có chất lượng khơng so với koji làm từ gạo Japonica, mặt khác chất lượng hương vị rượu Sake lên men từ gạo Japonica tốt nhất, kết tương đương với kết thu từ rượu Sake lên men từ gạo nở, rượu Sake lên men từ gạo nếp lại có chất lượng xa Kết phân tích cho thấy q trình lên men nhiệt độ lạnh trình lên men hai giai đoạn thu rượu Sake có chất lượng tương đương sử dụng nguồn nguyên liệu Tuy nhiên, với khí hậu nhiệt đới Việt Nam đưa rượu Sake vào sản xuất đề nghị nên sử dụng gạo nở làm nguyên liệu để lên men sử dụng phương pháp lên men hai giai đoạn để sản xuất đem lại hiệu tốt Ngoài bổ sung chủng vi khuẩn Lactobacillus sp vào trình lên men rượu Sake từ gạo nở, thu rượu Sake có hương vị giới nữ Việt Nam ưa chuộng STUDIED THE FERMENTATION OF SAKE WINE AND APPLY IN THE CONTEXT OF VIETNAM Nguyễn Thúy Hương Nguyễn Thủy Hà To study the fermentation of Sake in the context of Vietnam, we conducted experiments examined from the processing of koji to the fermentation of Sake with three kinds of rice: Japonica rice (from Japan), blossom rice (from Viet Nam) and glutinous rice (from Viet Nam) in different temperature conditions The results show that, koji, made from rice blossom, had quality no less than Japonica rice koji, on the other hand the quality and taste of Japonica Sake is best, but this result is equivalent to obtained from fermented of blossom rice, while the Sake wine fermented from glutinous rice has less quality Analysis results also show that fermentation at 10-15oC and two stages fermentation (25-28oC and 10-15oC) obtained Sake quality were similar when using the same materials However, with a tropical climate in Vietnam, when put into the production of sake we recommend using blossom rice as raw material for fermentation as well as using two stages fermentation as a fermentation methods to produce will bring better efficiency Beside that, when additional strains of Lactobacillus sp in the fermentation of blossom rice Sake, obtained Sake wine tasting more prefered, especially Vietnamese women     [Lời cảm ơn] Lời cảm ơn Trong suốt trình học tập hồn thành luận văn này, tơi nhận hướng dẫn, giúp đỡ quý báu thầy cô, anh chị, em bạn Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tơi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Bộ môn Công nghệ sinh học trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi q trình học tập hồn thành luận văn Xin cám ơn Tiến sĩ Nguyễn Thúy Hương, người đáng kính cơng việc sống, cô động viên, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập, hồn thành luận văn tốt nghiệp Đồng thời xin gởi lời cám ơn chân thành đến thầy Nguyễn Đức Lượng, cô Lê Thị Thủy Tiên, cô Võ Thị Ly Tao thầy cô khác môn CNSH tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất, cho lời khuyên chân tình quý giá suốt trình thực luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy cô hội đồng chấm luận văn cho tơi đóng góp q báu để hồn chỉnh luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới bố mẹ, người thân, bạn bè, anh chị em lớp cao học CNSH khóa 2009 người chồng yêu quý bên cạnh động viên giúp đỡ học tập làm việc hoàn thành luận văn   [Mục lục] Mục lục DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU VÀ HÌNH VẼ CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Nguyên liệu sản xuất 2.1.1 Gạo 2.1.1.1 Các loại gạo chuyên biệt dùng sản xuất rượu Sake 2.1.1.2 Sơ chế gạo 2.1.2 Nước 2.1.2.1 Vai trò nước sản xuất rượu Sake 2.1.2.2 Các thành phần nước gây bất lợi đến trình làm rượu Sake 2.1.2.3 Các thành phần nước có lợi đến q trình làm rượu Sake 2.1.3 Nấm men 2.1.4 Koji 10 2.1.4.1 Giới thiệu sơ lược chế phẩm koji 10 2.1.4.2 Nấm mốc Aspergillus oryzae 11 2.1.4.3 Hệ enzyme 12 2.1.5 Chủng vi khuẩn lactic 14 2.2 Cơ sở lý thuyết trình lên men rượu 14 2.2.1 Quá trình hồ hóa 14 2.2.2 Q trình đường hóa 16 2.2.2.1 Những yếu tố ảnh hưởng đến trình đường hóa 17 2.2.2.2 Các giai đoạn q trình đường hóa 19 2.2.3 Q trình rượu hóa 20 2.2.4 Biến đổi sinh hóa trình lên men 26   [Mục lục] 2.2.5 Quá trình tạo hương 27 2.2.5.1 Khả tạo hương vi sinh vật trình lên men 27 2.2.5.2 Chất lượng hương thơm rượu nguyên liệu gạo chà chưa chà 32 2.2.5.3 Nhiệt độ 33 2.2.5.4 Một số yếu tố khác ảnh hưởng đến hương vị rượu Sake 34 2.3 Công nghệ sản xuất rượu Sake 35 2.3.1 Qúa trình sản xuất Koji 35 2.3.1.1 Quy trình cơng nghệ 35 2.3.1.2 Giải thích quy trình 35 2.3.1.3 Phương pháp nuôi cấy 36 2.3.1.4 Sấy 38 2.3.2 Qúa trình chuẩn bị nấm men 42 2.3.3 Chuẩn bị dịch lên men 42 2.3.4 Các quy trình xử lý thu sản phẩm rượu Sake 43 2.3.4.1 Ép 43 2.3.4.2 Lọc 43 2.3.4.3 Thanh trùng 44 2.3.4.4 Ủ 44 2.4 Các hướng nghiên cứu nước 44 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 48 3.1 Phương tiện nghiên cứu 49 3.1.1 Thời gian địa điểm 49 3.1.2 Nguyên vật liệu 49 3.1.3 Thiết bị - Dụng cụ 52 3.2 Phương pháp nghiên cứu 53 3.2.1 Quy trình cơng nghệ 53 3.2.2 Phần 1: Khảo sát ảnh hưởng loại gạo lên trình sản xuất Koji 54 3.2.2.1 Bố trí thí nghiệm 54 3.2.2.2 Phương pháp phân tích 54 3.2.3 Phần 2: Khảo sát ảnh hưởng loại gạo lên trình lên men rượu Sake   [Mục lục] 3.2.3.1 Bố trí thí nghiêm 56 3.2.3.2 Phương pháp phân tích 57 3.2.4 Phần 3: Khảo sát ảnh hưởng vi khuẩn lactic đến trình lên men rượu Sake 3.2.4.1 Bố trí thí nghiêm 63 3.2.4.2 Phương pháp phân tích 64 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 67 4.1 Phần1: Khảo sát ảnh hưởng loại gạo Việt nam đến trình sản xuất koji so với gạo Nhật 68 4.1.1 Nguyên liệu gạo 68 4.1.2 Vi sinh vật koji 69 4.1.2.1 Khảo sát môi trường Czapek dox 69 4.1.2.2 Khảo sát ba nguồn nguyên liệu khác (gạo Japonica, gạo nở, gạo nếp) 71 4.2 Phần 2: Khảo sát ảnh hưởng loại gạo lên trình lên men rượu Sake 78 4.2.1 Đường cong sinh trưởng S.cerevisae 78 4.2.2 Động học trình lên men 81 4.2.3 So sánh độ cồn mẫu rượu làm từ ba loại gạo khác 91 4.2.4 So sánh hàm lượng đường khử mẫu rượu làm từ ba loại gạo 92 4.2.5 So sánh hàm lượng đường tổng mẫu rượu làm từ ba loại gạo 94 4.2.6 So sánh hàm lượng đạm tổng mẫu rượu làm từ ba loại gạo 95 4.2.7 So sánh pH dịch rượu Sake mẫu rượu làm từ ba loại gạo 97 4.2.8 So sánh hàm lượng ester mẫu rượu làm từ ba loại gạo 99 4.2.9 So sánh giá trị cảm quan mẫu rượu làm từ ba loại gạo 100 4.3 Phần 3: Khảo sát ảnh hưởng vi khuẩn lactic đến trình lên men rượu Sake 4.3.1 Đường cong sinh trưởng vi khuẩn Lactobacillus sp 104 4.3.2 So sánh hàm lượng đường khử - Độ rượu – pH – Lượng ester sản phẩm sau lên men 107 4.3.3 Sự thay đổi hàm lượng ester theo thời gian trình lên men có bổ sung vi khuẩn lactic 108 4.3.4 Đánh giá cảm quan 109 4.3.4.1 Đánh giá cảm quan dựa TCVN 3217-1979 109   [Mục lục] 4.3.4.2 Đánh giá mức độ ưa thích người tiêu dùng 111 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 112 5.1 Kết luận 112 5.2 Đề nghị 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Đường chuẩn xác định hàm lượng đường khử dịch rượu Sake Đường chuẩn xác định hàm lượng đường tổng rượu Sake Đánh giá chất lượng rượu phương pháp cho điểm dựa vào TCVN 3217 – 1979 Đánh giá mức độ ưa thích người tiêu dùng theo phương pháp cho điểm thị hiếu   [Danh mục bảng số liệu hình vẽ] DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU VÀ HÌNH VẼ Bảng 2.1 Điều kiện sinh trưởng loài nấm mốc Bảng 2.2 Mối quan hệ nhiệt độ pH tối ưu cho enzyme amylase Bảng Tính chất tạo hương đường hóa vi sinh vật nuôi cấy riêng hỗn hợp Bảng Hợp chất thơm tạo từ bánh men Ragi Bảng 2.5 Thành phần hợp chất bay rượu có khơng có glucoamylase Bảng 2.6 Bổ sung nguyên liệu trình làm Sake Bảng 4.1 Hàm lượng amylose gạo nở, gạo Japonica, gạo nếp Bảng 4.2 Bảng theo dõi tỷ lệ bào tử Aspergillus oryzae môi trường Czapek– dox Bảng 4.3 Bảng theo dõi hoạt tính amylase Aspergillus oryzae Bảng 4.4 Độ ẩm giảm theo thời gian nuôi cấy Bảng 4.5 Theo dõi tỉ lệ bào tử loại gạo theo thời gian Bảng 4.6 Tỉ lệ bào tử khối koji sau sấy bảo quản Bảng 4.7 Hoạt lực koji theo thời gian nuôi cấy Bảng Hoạt lực koji sau sấy t