Tạp chí Khoa học Phát triển 2009: Tập 7, số 4: 500 - 506 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP H NI KHảO SáT ảNH HƯởNG CủA MộT Số CHủNG NÊM MEN TRONG S¶N XUÊT VANG THANH LONG Effects of Some Yeast Strains on Dragon Fruit Wine Production Đàm Sao Mai1, Trần Thị Thanh Thủy2, Trần Minh Tâm3 Viện Công nghệ Sinh học Thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM Khoa Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Bách khoa TP HCM Khoa Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Văn Lang TÓM TẮT Thanh long loại trồng nhiều Bình Thuận sử dụng chủ yếu để ăn tươi Việc nghiên cứu sản xuất sản phẩm khác từ long để đa dạng hóa sản phẩm nhằm mở rộng khả tiêu thụ thời gian tồn trữ long cần thiết Nghiên cứu nhằm khảo sát việc sử dụng chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces oviformis, Saccharomyces vini với tỉ lệ phối trộn khác để lên men dịch long, tạo sản phẩm rượu vang long trắng Kết nghiên cứu cho thấy, điều kiện cho sản phẩm rượu thích hợp sử dụng phối hợp 50% (v/v) nấm men S ovifomis, 50% (v/v) nấm men S vini Sản phẩm rượu vang long thu nhận đạt hàm lượng ethanol (độ cồn) 12 % (v/v), pH 3,48, tổng hàm lượng chất khơ hịa tan (độ Brix) 6,27 (oBx) Sản phẩm hoàn toàn phù hợp với thị hiếu tiêu dùng người Việt Nam Có thể triển khai sản xuất dạng pilot chuyển giao quy trình sản xuất cho người dân Từ khóa: Bình Thuận, lên men, nấm men Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces oviformis, Saccharomyces vini, long, vang SUMMARY Dragon fruit is grown in Binh Thuan province and commonly used as fresh fruit It is necessary to conduct researches for develop different products from dragon fruit to widen consumptive power and lengthen the lifetime of this fruit The present research was carried out to examine possibility most suitable yeast strain for wine production The yeast strains used were Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces oviformis, and Saccharomyces vini with different mixture ratios The best formula of the yeast ratio was 50% (v/v) S ovifomis and 50% (v/v) S vini The resultant wine produced has following characteristics: ethanol contents = 12% (v/v), pH 3,48; Brix = 6.27 (oBx) The product appeared suitable for Vietnamese consumers and can be produced as pilot system prior to wide adoption Key words: Dragon fruit, wine production, yeasts Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces oviformis, Saccharomyces vini ĐặT VấN Đề Thanh long l loại trái đặc sản tỉnh Bình Thuận, năm 2006 với diện tích trồng 6.800 ha, sản lợng đạt 120.000 tấn, xuất 22.248 (Cục Xúc tiến thơng mại, 2007) Hiện nay, nhu cầu xuất chiếm khoảng 20% lợng long thu hoạch, nên lợng long lại phải tiêu thụ thị trờng nớc l lớn, 500 đặc biệt l vo thời điểm vơ Do thãi quen sư dơng long tõ tr−íc đến chủ yếu l ăn tơi, nên việc tạo sản phẩm chế biến để giúp tiêu thụ lợng lớn long, cải thiện đời sống ngời nông dân nh góp phần đa dạng hóa sản phẩm thị trờng l việc lm cần thiết Với đặc điểm to, nhiều nớc, vị chua ngọt, long thích hợp để sản xuất vang (Nguyễn Văn Bính, 2005) Kho sỏt nh hng ca mt số chủng nấm men sản xuất vang long Trong nghiên cứu ny, khảo sát ảnh hởng cđa c¸c chđng nÊm men kh¸c vμ tØ lƯ phối trộn chúng đến trình lên men rợu vang long VậT LIệU V PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU 2.1 Vật liệu Thanh long dùng trình nghiên cứu l giống ruột trắng, vỏ hồng đợc trồng Bình Thuận Nấm men sử dụng l chủng S cerevisiae, S oviformis, S vini đợc cung cấp từ phòng thí nghiệm, Bộ môn Công nghệ sinh học Trờng Đại học Bách Khoa TP HCM 2.2 Phơng pháp nghiên cøu 2.3.2 §iỊu kiƯn thÝ nghiƯm Theo §μm Sao Mai, Nguyễn Khánh Hong (2009) v Nguyễn Thị Quỳnh Nh (2007), dịch ép từ long đợc đảm bảo yếu tè tr−íc lªn men nh− sau: - Tỉng hμm lợng chất khô hòa tan: 23,07 (oBx); - pH dịch (dịch nguyên): 4,29; - Tỉ lệ nấm men bổ sung vo dịch quả: 10 (% v/v ); - Số l−ỵng tÕ bμo nÊm men: 2,1 - 2,6 x 107 (TB/ml); Điều kiện nhiệt độ trình lên men đợc đảm bảo nh sau: - Nhiệt độ lên men (7 ngy): nhiệt độ phòng (31- 32,5oC); - Nhiệt độ lên men phụ (23 ngy): 13-16oC; 2.3.3 Các tiêu theo dõi Nghiên cứu ảnh hởng chđng nÊm men vμ tØ lƯ phèi trén cđa chủng S.cerevisiae v S oviformi đến trình lên men vang long dùa trªn viƯc theo dâi sù thay đổi tổng hm lợng chất khô hòa tan (độ Brix), pH v hm lợng ethanol (độ cồn) thời gian lên men l 30 ngy công thức lên men Sau tiến hnh đánh giá cảm quan sản phẩm Mỗi thí nghiệm đợc kiểm tra mẫu/lần Giá trị thu đợc l giá trị trung bình mẫu Các kết thu đợc đợc xử lý thống kê ANOVA (Đặng Văn Giáp, 1997) Theo Nguyễn Đình Th−ëng, Ngun Thanh H»ng (2007) vμ Hμ Duyªn T− (1996), tiêu theo dõi nh sau: - Xác định tổng hm lợng chất khô hòa tan khúc xạ kế - Xác định hm lợng ethanol phơng pháp chng cất - Xác định pH thiết bị đo pH - Đánh giá cảm quan phơng pháp cho ®iĨm víi thang ®iĨm tõ ®Õn 10 dùa trªn phÐp thư thÞ hiÕu 2.3 Bè trÝ thÝ nghiƯm 3.1 ¶nh h−ëng cđa c¸c chđng nÊm men vμ tØ lƯ phèi trén cđa hai chđng nÊm men ®Õn sù thay đổi tổng hm lợng chất khô hòa tan trình lên men 2.3.1 Các công thức thí nghiệm - C«ng thøc (CT1): sư dơng 100% (v/v) nÊm men S cerevisiae - C«ng thøc (CT2): sư dơng 100% (v/v) nÊm men S oviformis - C«ng thøc (CT3): sư dơng 100% (v/v) nÊm men S vini - C«ng thøc (CT4): sư dơng 25% (v/v) nÊm men S ovifomis, 75% (v/v) nÊm men S vini - C«ng thøc (CT5): sư dơng 50% (v/v) nÊm men S ovifomis, 50% (v/v) nÊm men S vini - C«ng thøc (CT6): sư dơng 75% (v/v) nÊm men S ovifomis, 25% (v/v) nÊm men S vini KÕT QU¶ Vμ TH¶O LUậN Trong công thức lên men công thức 2, 5, có đờng biểu diễn tổng hm lợng chất khô hòa tan tơng tự v công thức 1, có đờng biểu diễn tổng hm lợng chất khô hòa tan tơng tự nhau, công thức thứ có đờng biểu diễn tổng hm lợng chất khô hòa tan khác hẳn Công thức 2, 5, có tổng hm lợng chất khô hòa tan đạt thấp ngy lên men thứ 7, công thức 1, l ngy lên men thứ 11, v công thức ngy lªn men thø 13 501 Đàm Sao Mai, Trần Thị Thanh Thy, Trn Minh Tõm Theo kết phân tích thống kê Anova khác tổng hm lợng chất khô hòa tan công thức lên men sai biệt nhiều Tuy nhiên, qua hình 1, thấy hình thnh dạng đờng biểu diễn tổng hm lợng chất khô hòa tan, tổng hm lợng chất khô hòa tan công thức 2,5,6 giảm nhanh v tơng đối qua ngy lên men so với công thức lại 3.2 ảnh hởng chủng nấm men vμ tØ lƯ phèi trén cđa hai chđng nÊm men đến thay đổi pH dịch trình lên men Đờng biểu diễn thay đổi pH tất công thức l tơng tự Vo giai đoạn bắt đầu lên men kết thúc trình lên men chính, pH dịch tất công thức giảm dần Tuy nhiên, sau kết thúc trình lên men chính, pH lại có khuynh hớng tăng nhẹ Điều ny lý giải l sau kết thúc trình lªn men chÝnh (sau - 13 ngμy lªn men tïy theo chđng nÊm men) th× cã sù h×nh thμnh trình lên men malolactic lm phân giải lợng acid malic cã vang d−íi t¸c dơng cđa vi khuẩn lactic Hình Sự thay đổi tổng hm lợng chất khô hòa tan trình lên men Hình Sù thay ®ỉi pH theo thêi gian 502 Khảo sát ảnh hưởng số chủng nấm men sn xut vang long Hình Sự thay đổi hm lợng ethanol trình lên men Sau phân tích kết xử lý thống kê Anova, giá trị pH công thức lên men khác biệt lớn Giá trị pH công thức 5, thay đổi không nhiều v thay đổi công thức khác suốt thời gian lên men (Hình 2) 3.3 ảnh hởng chủng nÊm men vμ tØ lƯ phèi trén cđa hai chđng nấm men đến thay đổi hm lợng ethanol trình lên men Công thức 1, có đờng biểu diễn hm lợng ethanol tơng tự Các công thức 2, 5, có đờng biểu diễn hm lợng ethanol tơng tự, công thức thứ có đờng biểu diễn hm lợng ethanol không giống với đờng biểu diễn công thức (Hình 3) Trong đó, sau ngy lên men công thức đạt độ cån cao nhÊt (12% v/v ), sau 11 ngμy lªn men hầu hết công thức đạt đợc độ cån cao nhÊt nh−: c«ng thøc (12,33% v/v), c«ng thøc (11,33% v/v), c«ng thøc (12,33% v /v) v riêng công thức (11% v/v) l 13 ngy Mặc dù theo kết phân tích Anova, hm lợng ethanol công thức lên men khác không nhiều, nhiên, nhận thấy công thức 2, 5, hm lợng ethanol đạt đợc cao h¬n vμ thêi gian nhanh h¬n so víi công thức khác Điều ny giải thích l công thức 2, 5, v ®Ịu cã sù tham gia cđa chđng nÊm men S oviformis với tỉ lệ khác nhau, l chủng nấm men có khả lên men môi trờng có độ đờng, độ cồn cao v tạo sản phẩm có độ cồn cao chủng nấm men khác (Fleet, 2003) Nh vậy, trình lên men quy trình sản xuất vang long chủng nÊm men Saccharomyces kÐo dμi - 13 ngμy (tïy chđng nÊm men), lóc nμy s¶n phÈm sÏ cã ®é cån phï hỵp, l−ỵng acid vμ ®−êng sãt vang đủ để lm nên đầy đặn vang 3.4 Kết phân tích hồi quy Kết phân tÝch Anova cho thÊy, hμm l−ỵng ethanol phơ thc tun tính vo tổng hm lợng chất khô hòa tan (R2 = 0,982) Phơng trình hồi quy thu đợc qua xử lý thèng kª håi quy: y = 17,131 – 0,828x Trong đó: y- hm lợng ethanol (% v/v) x- tổng hm lợng chất khô hòa tan (oBx) 3.5 Kết đánh giá cảm quan Sản phẩm đợc khảo sát với 30 ngời thử Mỗi ngời thử đánh giá mức độ a thích công thức tiêu mu sắc, mùi, vị, độ trong, v mức độ a thích chung thông qua việc cho điểm (từ 1-10) 503 Đàm Sao Mai, Trần Thị Thanh Thủy, Trần Minh Tâm Bảng Bảng điểm đánh giá cảm quan c«ng thøc vang long Chỉ tiêu CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Màu sắc 6,90 ± 0,130 7,07 ± 0,106 7,13 ± 0,115 6,93 ± 0,159 7,20 ± 0,121 7,13 ± 0,104 Mùi 5,67 ± 0,088 5,90 ± 0,139 8,03 ± 0,102 7,10 ± 0,121 7,13 ± 0,142 7,23 ± 0,141 Vị 6,17 ± 0,128 5,93 ± 0,143 6,03 ± 0,131 6,57 ± 0,190 6,90 ± 0,147 6,90 ± 0,139 Độ 8,07 ± 0,159 7,00 ± 0,151 7,03 ± 0,162 7,50 ± 0,093 7,87 ± 0,133 7,80 ± 0,147 Mức độ ưa thích chung 6,57 ± 0,157 6,57 ± 0,184 7,47 ± 0,184 6,40 ± 0,183 8,13 ± 0,133 7,97 ± 0,112 CT6 7,13 7,23 6,90 7,80 7,97 CT5 7,20 7,13 6,90 7,87 8,13 CT4 6,93 7,10 CT3 7,13 CT2 7,07 5,90 5,93 CT1 6,90 5,67 6,17 0,00 5,00 6,03 8,03 10,00 Màu sắc Mùi Vị 7,47 7,03 6,57 7,00 6,57 8,07 15,00 6,40 7,50 6,57 20,00 Độ 25,00 30,00 35,00 40,00 Mức độ ưa thích chung Hình Kết đánh giá cảm quan sản phẩm vang long với công thức thực nghiệm khác Công thức 3, v đợc đánh giá cao công thức 1, 2, v Có thĨ thÊy viƯc sư dơng nh÷ng chđng nÊm men phï hỵp víi mét tØ lƯ phèi trén thÝch hỵp cã thể tạo vang đợc đánh giá ngon Chỉ tiêu mu sắc, độ v mức độ a thích sản phẩm đợc đánh giá cao so với hai tiêu mùi v vị Nhìn chung sản phẩm đạt độ a thích l từ thích đến thích Kết phân tích Anova đánh giá cảm quan sản phẩm cho thấy sản phẩm rợu vang long khác tiêu đánh giá m công thức thí nghiệm 504 Chỉ tiêu mu sắc, độ công thức đợc đánh giá l tơng đơng nhau; tiêu mùi công thức cho kết tốt tiêu vị, công thức 5, cho kết cao tơng đơng Xét mức độ a thích chung, công thức cho kết cao Điều ny l hợp lý công thøc (c«ng thøc sư dơng 50% (v/v) nÊm men S ovifomis, 50% (v/v) nÊm men S vini) cã sù kết hợp hai chủng nấm men thờng đợc dùng để lên men vang tỉ lệ cân đối 1:1, đà giúp ta đạt đợc lúc u điểm bật hai chủng ny l tạo cho rợu có độ cồn cao v hơng vị đặc trng cho vang Nh vậy, theo kết đánh giá cảm quan, công thức đợc kết tối u Kho sát ảnh hưởng số chủng nấm men sản xuất vang long 3.6 HiƯu qu¶ kinh tÕ Víi hiƯu st 75,25%, cø 100kg long sÏ s¶n xuất đợc 75 lít vang (đà tính hao hụt) Nh vậy, giá thnh nguyên liệu cho lít sản phẩm l 425 đồng Giá thnh điện nớc, nhân công đợc tính l 50% giá trị sản phẩm, tơng ứng víi 712,5 ®ång VËy chi phÝ cho lÝt vang long sÏ lμ 14 137,5 ®ång NÕu tÝnh thêm giá bao bì, thuế, đơn giá lÝt vang long sÏ vμo kho¶ng 20 000 đồng Giá thnh vang Đ Lạt thị trờng thấp nhÊt lμ 30 000 ®ång/chai 750 ml, nh− vËy lít vang Đ Lạt thị trờng có giá l 40 000 đồng Nh vậy, sản xuất vang long, giá thnh hon ton cạnh tranh đợc Khi đa vo sản xuất theo số lợng lớn chi phí giảm xuống Thiết bị không cần đầu t nhiều, chi phí cho công nghệ rẻ tiền, dễ lm Vì vậy, việc sản xuất vang long sÏ më h−íng ph¸t triĨn míi cho ng−êi nông dân, đồng thời lm đa dạng hóa sản phẩm cho ngời tiêu dùng Bảng Giá thnh cña 75 lÝt vang long Thành phần nguyên liệu Đơn vị Số lượng Thanh long kg 100 Đơn giá Thành tiền Ghi 000 100 000 Giá Chợ Gạo (Tiền Giang), hiệu suất 75,25% Đường kg 8,25 15 000 123 750 Bổ sung 110g /l Pectinase lít 0,10 300 000 130 000 sử dụng 0,1% SO2 lít 5,63 45 000 253 125 sử dụng 75 mg/l ống 50 000 100 000 loại giống Nấm men Tổng chi phí 706 875 * Giá thành lấy theo giá thị trường, mua theo số lượng KÕT LN Sư dơng c¸c chđng nÊm men S cerevisiae, S oviformis, S vini víi c¸c tØ lƯ phèi trộn khác để lên men dịch long, tạo sản phẩm rợu vang long trắng Công thức 3, v đợc đánh giá cao công thức 1, 2, v Các sản phẩm vang long đạt đợc hm lợng ethanol l 11 - 12,33 (% v/v) sau - 13 ngμy lªn men (tïy chđng nÊm men); pH lμ 3,35 3,48 vμ tỉng hm lợng chất khô hòa tan l 6,2 - 6,73 (oBx) C«ng thøc lμ c«ng thøc sư dơng phèi hỵp 50% (v/v) nÊm men S ovifomis, 50% (v/v) nÊm men S vini cho kÕt qu¶ tèt nhÊt Lóc nμy sản phẩm rợu vang long đạt đợc hm lợng ethanol lμ 12 (% v/v), pH lμ 3,48,vμ tæng hμm lợng chất khô hòa tan l 6,27 (oBx) Chỉ tiêu mu sắc, độ v mức độ a thích sản phẩm thu nhận đợc đánh giá cao so với hai tiêu mùi v vị Nhìn chung sản phẩm đạt độ a thích l từ thích đến thích Giá thnh nguyên liệu cho lít sản phẩm vang long l 9.425 đồng Nếu tính tất chi phí giá lít sản phẩm vo khoảng 20.000 đồng Với kết đạt đợc nh sản phẩm hon ton có khả sản xuất mở rộng, đặc biệt l sản xuất vùng cung cấp nguyên liệu giúp tiết kiệm chi phí sản xuất nhiều Để phát triển thêm loại sản phẩm tơng tự, nên khảo sát thêm khả phối trộn loại nguyên liệu khác nhau, nh việc sử dụng chủng nấm men phân lập từ tự nhiên để tạo dòng sản phẩm Đồng thời nên khảo sát thêm giống long đỏ để tạo sản phẩm rợu vang long đỏ 505 m Sao Mai, Trn Thị Thanh Thủy, Trần Minh Tâm TμI LIƯU THAM KH¶O Đặng Văn Giáp (1997) Phân tích liệu khoa học chơng trình MS-Excel NXB Giáo dục, tr 29-63 Đm Sao Mai, Nguyễn Khánh Hong (2009) Công nghệ sản xuất rợu vang NXB Đại học quốc gia TP.HCM, tr.58, 75, 202-204 H Duyên T (1996) Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm Đại học Bách khoa H Nội, tr.71 Lê Thanh Mai (2006) Các phơng pháp phân tích ngnh công nghệ lên men NXB Khoa học v kỹ thuật H Nội Nguyễn Đình Thởng, Nguyễn Thanh Hằng (2007) Công nghƯ s¶n xt vμ kiĨm tra cån etylic, NXB Khoa häc vμ kü tht Hμ Néi 506 Ngun ThÞ Qnh Nh (2007) Nghiên cứu sản xuất sản phẩm lên men từ trái long Luận văn Thạc sĩ trờng Đại học Bách Khoa TPHCM, tr.31 - 45 Nguyễn Văn Bính (2005) Tìm hiểu long v nghiên cứu công nghệ chế biến cocktail long đông lạnh Luận văn Thạc sĩ trờng Đại học Bách Khoa TP.HCM, tr.23-25 Fleet, G.H (2003) Yeast interactions and wine flavour International Journal of Food Microbiology Vol 86, Iss 1-2, p 11-22 Cục Xúc tiến thơng mại (2007) Tiềm xuất trái long Bình Thuận http://www.vietrade.gov.vn/index.php?opti on=com_content&task=view&id=2883&Ite mid=226 Truy cập ngμy 29/05/2007 ...Khảo sát ảnh hưởng số chủng nấm men sản xuất vang long Trong nghiªn cøu nμy, khảo sát ảnh hởng chủng nấm men khác v tỉ lệ phối trộn chúng đến trình lên men rợu vang long VậT LIệU... gian 502 Khảo sát ảnh hưởng số chủng nấm men sản xuất vang long Hình Sự thay đổi hm lợng ethanol trình lên men Sau phân tích kết xử lý thống kê Anova, giá trị pH công thức lên men khác biệt lớn... khác nhau, l chủng nấm men có khả lên men môi trờng có độ đờng, độ cồn cao v tạo sản phẩm có độ cồn cao chủng nấm men khác (Fleet, 2003) Nh vậy, trình lên men quy trình sản xuất vang long b»ng