Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ quả dứa

BM05/QT04/ĐT Khoa: Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Mơi Trường PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP (Phiếu dán trang báo cáo ĐA/KLTN) Họ tên sinh viên giao đề tài: Nguyễn Đỗ Đăng Khoa MSSV : 1151110169 Lớp : 11DSH02 Ngành : Công Nghệ Sinh Học Chuyên ngành : Công Nghệ Sinh Học Tên đề tài: Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ quả dứa Các liệu ban đầu: • Quy trình dự kiến cho thí nghiệm • Các tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài Các yêu cầu chủ yếu: • Xác định yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men • Xây dựng quy trình sản xuất, sản xuất thử kiểm tra chất lượng sản phẩm • Sơ tính kinh tế Kết tối thiểu cần phải có: • Thực yêu cầu mục • Nộp khóa luận tốt nghiệp đĩa CD văn phòng khoa Ngày giao đề tài: 20/05/2015 Ngày nộp báo cáo: 20/08/2015 TP.HCM, ngày tháng năm 2015 Chủ nhiệm ngành Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu Các nội dung nghiên cứu kết quả đề tài trung thực chưa từng được công bố bất kì cơng trình trước Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước nhà trường lời cam đoan Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Đỗ Đăng Khoa LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Cơng Nghệ Tp Hồ Chí Minh tạo điền kiện để em học tập hồn thành khóa học 2011 – 2015 Tiếp theo, em xin cảm ơn thầy cô khoa Môi Trường Công nghệ Sinh học tất cả thầy cô, giảng viên hướng dẫn, dạy truyền đạt cho em kiến thức cần thiết giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp xây dựng cho em tảng kiến thức chắn sở để em ứng dụng vào công việc thực tiễn Xin chân thành cảm ơn Thầy GS.TSKH Nguyễn Trọng Cẩn tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, dìu dắt em suốt trình thực đồ án tốt nghiệp để em hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Hơn em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy phụ trách phịng thí nghiệm, người tạo cho em điều kiện thuận lợi, hỗ trợ thiết bị, dụng cụ, hóa chất hướng dẫn em để thực thí nghiệm cần thiết nhằm hồn thành đồ án tốt nghiệp mình được hoàn chỉnh Và em gửi lời cảm ơn đến bạn sinh viên khóa bạn sinh viên thực tập phịng thí nghiệm tận tình động viên, khích lệ hỗ trợ lẫn suốt trình cần thiết để hoàn thành đồ án tốt nghiệp Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ, anh chị toàn thể gia đình người bên em, động viên em, giúp em có động lực hồn thành tốt việc học tập hoàn thành đồ án Tp HCM, ngày tháng năm 2015 Nguyễn Đỗ Đăng Khoa NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ QUẢ DỨA MỤC LỤC Danh mục viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii Mở đầu 1 Đặt vấn đề Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Địa điểm thời gian nghiên cứu 4.1 Địa điểm nghiên cứu 4.2 Thời gian nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu dứa 1.1.1 Nguồn gốc phân loại………………………………………………….4 1.1.1.1 Nguồn gốc lịch sử phát triển quả dứa giới… 1.1.1.2 Nguồn gốc lịch sử phát triển quả dứa Việt Nam…6 1.1.1.3 Phân loại 1.1.1.4 Bốn giống dứa biết có trồng Việt Nam 1.1.1.5 Giới thiệu số giống dứa 1.1.2 Đặc tính sinh học 11 1.1.3 Đặc tính thực vật 11 1.1.3.1 Cấu tạo hình dáng 11 1.1.3.2 Cấu tạo dứa 12 1.1.3.3 Yêu cầu điều kiện sinh thái 13 1.1.3.4 Yêu cầu chất dinh dưỡng 14 1.1.4 Phân vùng 15 i NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ QUẢ DỨA 1.1.4.1 Phân vùng họ dứa 15 1.1.4.2 Phân vùng dứa ăn quả (Ananas Comosus) giới 15 1.1.4.3 Phân vùng dứa ăn quả ( Ananas Comosus) Việt Nam 16 1.1.5 Thành phần hoá học 16 1.1.6 Công dụng phương thuốc 20 1.1.6.1 Dân gian 20 1.1.6.2 Dứa với y học đại 21 1.2 Giới thiệu rượu vang 22 1.2.1 Định nghĩa rượu vang 22 1.2.2 Giá trị rượu vang 23 1.2.3 Nguyên liệu sản xuất rượu vang 24 1.2.4 Phân loại rượu vang 24 1.2.5 Thành phần rượu vang 26 1.2.6 Nấm men sản xuất rượu vang 27 1.2.6.1 Đặc điểm sinh học nấm men 28 1.2.6.2 Đặc điểm hình thái, kích thước tế bào nấm men 28 1.2.6.3 Sự sinh sản nấm men 28 1.2.6.4 Tính chất sinh lý, sinh hoá 30 1.2.7 Yêu cầu nấm men rượu vang 31 1.2.8 Nấm men dùng sản xuất rượu vang 32 1.2.8.1 Lên men rượu vang vi sinh vật tự nhiên 32 1.2.8.2 Vi sinh vật khiết sản xuất rượu vang 33 1.2.9 Cơ sở lý thuyết trình lên men 36 1.2.9.1 Các trình lên men 36 1.2.9.2 Bản chất trình lên men 38 1.2.9.3 Cơ chế trình lên men rượu 40 1.2.9.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men 43 1.2.10 Các giai đoạn trình lên men rượu vang 46 1.2.10.1 Giai đoạn chuẩn bị dịch lên men 46 ii NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ QUẢ DỨA 1.2.10.2 Giai đoạn lên men 46 1.2.10.3 Giai đoạn lên men phụ 46 1.2.10.4 Giai đoạn ổn định sản xuất 47 1.2.11 Bảo quản rượu vang 48 CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 49 2.1 Nguyên vật liệu nghiên cứu 49 2.1.1 Nguyên liệu 49 2.1.2 Dụng cụ thiết bị 49 2.2 Phương pháp nghiên cứu 50 2.2.1 Phương pháp hoá học 50 2.2.2 Phương pháp đánh giá cảm quan 51 2.2.3 Phương pháp xử lí số liệu thí nghiệm 54 2.3 Bố trí thí nghiệm 2.3.1 Thí nghiệm 1: Xác định tỉ lệ thành phần tiêu hoá lý dứa 54 2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng enzyme pectinase lên lượng dịch quả sinh 54 2.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men tạo sản phẩm 55 2.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất khô đến trình lên men tạo sản phẩm 55 2.3.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình lên men tạo sản phẩm 56 2.3.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nấm men đến trình lên men tạo sản phẩm 56 2.3.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men phụ đến chất lượng sản phẩm 57 2.3.8 Bố trí quy trình nghiên cứu dự kiến 58 iii NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ QUẢ DỨA 2.3.9 Kiểm tra chất lượng vi sinh hoá sinh, cảm quan sơ tính chi phí sản xuất sản phẩm phịng thí nghiệm 59 2.3.9.1 Các tiêu sinh vật 59 2.3.9.2 Các tiêu hoá sinh 59 2.3.9.3 Tiến hành đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm 59 2.3.9.4 Tiến hành sơ hạch toán chi phí sản xuất sản phẩm 59 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 60 3.1 Kết quả xác định thành phần tiêu hoá lý dứa 60 3.2 Khảo sát ảnh hưởng enzyme pectinase lên lượng dịch quả sinh 62 3.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men tạo sản phẩm 63 3.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất khô đến trình lên men tạo sản phẩm 68 3.5 Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình lên men tạo sản phẩm 73 3.6 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nấm men đến trình lên men tạo sản phẩm 77 3.7 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men phụ đến chất lượng sản phẩm 81 3.8 Xây dựng quy trình sản xuất 85 3.9 Kết quả kiểm tra chất lượng sản phẩm 86 3.9.4 Sơ tính chi phí sản xuất sản phẩm 87 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 88 Kết luận 88 Đề nghị 89 Tài liệu tham khảo 90 iv NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ QUẢ DỨA DANH MỤC VIẾT TẮT BGBL: Brilliant Green Bile Lactose CTTD: Chỉ tiêu theo dõi EMB: Eosine Methylene Agar PCA: Plate Count Agar TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam v NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ QUẢ DỨA DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Các quốc gia có sản lượng dứa cao giới (Cập nhật: Tháng 2, 2015) Bảng 1.2: Thành phần hóa học dứa 18 Bảng 1.3: Sự thay đổi thành phần hóa học dứa theo tháng thu hoạch 19 Bảng 2.1: Điểm đánh giá chất lượng sản phẩm rượu 52 Bảng 2.2: Phân loại chất lượng rượu vang 53 Bảng 3.1: Thành phần khối lượng dứa ta .60 Bảng 3.2 Các tiêu hóa lý dịch dứa 61 Bảng 3.3: Bố trí thí nghiệm khảo sát tỷ lệ enzyme pectinase 62 Bảng 3.4: Biến đổi hóa học cảm quan theo thời gian lên men 64 Bảng 3.5: Biến đổi hóa học cảm quan theo hàm lượng chất khô dịch lên men 69 Bảng 3.6: Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng pH đến trình lên men 74 Bảng 3.7: Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nấm men đến trình lên men 78 Bảng 3.8: Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng trình lên men phụ 82 Bảng 3.9: Kết quả phân tích tiêu vi sinh vật sản phẩm 86 Bảng 3.10: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm .87 Bảng 3.11: Chi phí nguyên liệu sản xuất sản phẩm 87 vi NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ QUẢ DỨA DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Quả dứa Hình 1.2: Dứa Cayenne Hình 1.3: Dứa Queen Hình 1.4: Dứa Spanish 10 Hình 1.5: Cây dứa 12 Hình 1.6 Bản đồ phân vùng họ dứa 15 Hình 1.7: Rượu vang nho 23 Hình 1.8: (a): hình dạng tế bào nấm men nảy chồi; (b): tiến trình sinh sản nảy chồi nấm men; (c): vết sẹo sau nảy chồi 29 Hình 1.9: Tiến trình hình thành bào tử túi 30 Hình 1.10: Giống nấm men Saccharomyces 34 Hình 1.11: Cơ chế phân hủy đường tế bào nấm men (theo đường EMP) 42 Hình 2.1: Quy trình sản xuất rượu vang dứa 58 Hình 3.1: Sự ảnh hưởng thời gian lên men đến độ cồn sản phẩm 65 Hình 3.2: Ảnh hưởng thời gian lên men đến độ Brix sản phẩm 65 Hình 3.3: Ảnh hưởng thời gian lên men đến axit tổng sản phẩm 66 Hình 3.4: Ảnh hưởng thời gian lên men đến điểm cảm quan sản phẩm 66 Hình 3.5: Ảnh hưởng nộng đồ chất khô dịch lên men đến độ cồn sản phẩm 69 Hình 3.6: Ảnh hưởng nồng độ chất khô dịch lên men đến độ Brix sản phẩm 70 Hình 3.7: Ảnh hưởng nồng độ chất khô dịch lên men đến acid tổng sản phẩm 70 Hình 3.8: Ảnh hưởng nồng độ chất khô dịch lên men đến điểm cảm quan sản phẩm 71 vii NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ QUẢ DỨA Ủ 300C vòng 24h Đếm tất cả khuẩn lạc đĩa thạch (chọn đĩa có số khuẩn lạc khoảng 15