Ảnh hưởng của hàm lượng men giống tới quá trình lên men vang táo

mèo và mơ của chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 trong môi

trường lên men

Quá trình lên men là một quá trình quan trọng quyết định chất lượng của vang trong đó môi trường dinh dưỡng là nhân tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp tới sự sinh trưởng của nấm men. Do đó việc nghiên cứu các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men trong rượu vang là vấn đề thực sự cần thiết. Sự biến đổi của một yếu tố nào đó trong môi trường lên men ở một phạm vi nhất định sẽ ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của tế bào nấm men.

Đường cung cấp cacbon cho tế bào nấm men dùng làm nguồn nguyên liệu cho quá trình lên men. Ngoài đường thì NaCl, KH2PO4, pH, nhiệt độ, hàm lượng men giống cũng ảnh hưởng lớn tới quá trình lên men, ở phạm vi đề tài này tôi chỉ đi nghiên cứu sự ảnh hưởng của hàm lượng men giống.

3.4.1. Động thái lên men táo mèo

Môi trường tôi dùng trong lên men là môi trường số 3 với các chỉ tiêu ban đầu: Hàm lượng đường 220 g/l, hàm lượng men giống là 10%, pH =4,5, nhiệt độ 280C, tiến hành khử trùng bằng K2S2O5 (chứa 55% SO2). Lưu ý dịch siro hoa quả ban đầu ta lấy với tỉ lệ 50% táo mèo và 50% mơ.

Động thái lên men vang là quá trình chuyển hoá đường, các hợp chất hữu cơ trong dịch quả thành rượu, các axit hữu cơ, vitamin, chất thơm…làm cho vang có hương vị đặc trưng khác hẳn nhiều loại rượu khác. Kết quả nghiên

SLtbx106tb/ml 0 50 100 150 200 250 1 5 10 15

Hình 3.6. động thái của quá trình lên men vang táo mèo và mơ Bảng 3.12. Biểu diễn nồng độ cồn, hàm lượng đường, hàm lượng CO2 giải

phóng, độ pH trong dịch lên men rượu vang của chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 trong 15 ngày

Thời gian(ngày) Đường(g/l) CO2(g/l) Rượu(%V) pH

1 220 0 0 4,5 2 192,1±0,1 9,2±0,5 1,4±0,05 4,40 3 170,5±0,3 17,2±0,5 2,3±0,05 4,32 4 153,1±0,4 25,5±0,5 3,4±0,05 4,27 5 130,4±0,5 35,3±0,5 4,5±0,05 4,13 6 110,6±0,3 42,4±0,5 5,5±0,05 4,09 7 93,5±0,7 48,8±0,5 6,3±0,05 4,05 8 81,6±0,4 56,1±0,5 7,0±0,05 4,0 9 66.5±0,6 64,2±0,5 7,7±0,05 3,93 10 55,3±0,1 73.8±0,5 8,2±0,05 3,81 11 43,2±0,2 86,2±0,5 8,9±0,05 3,76 12 35,4±0,5 78,1±0,5 9,3±0,05 3,64 13 22,4±0,3 92.7±0,5 9,9±0,05 3,56 14 17,1±0,2 97,4±0,5 10,1±0,05 3,33 15 5,6±0,3 103,2±0,5 10,7±0,05 3,20

0 50 100 150 200 250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 HL đường HL CO2

Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn hàm lượng đường, hàm lượng CO2

trong dịch lên men sau 15 ngày lên men của Saccharomyces cerevisiae TM3

Từ bảng 3.12, hình 3.6 và hình 3.7 ta thấy chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 phát triển mạnh bắt đầu từ ngày thứ hai trở đi, nó được đánh dấu bằng sự giảm hàm lượng đường và tăng lượng CO2 trong dịch lên men, sự sinh trưởng này tiếp tục được duy trì ở ngày thứ 6; 7; 8, sau đó chậm dần.

Sự biến đổi số lượng tế bào nấm men có liên quan chặt chẽ với sự biến đổi hàm lượng cồn, độ pH…hàm lượng cồn tăng nhanh vào ngày thứ 4 nhưng lượng đường tổng số lại giảm mạnh vào thời điểm này. Từ ngày thứ 10 trở đi, độ cồn vẫn tăng nhưng tốc độ chậm hơn còn hàm lượng đường thì giảm chậm. Độ pH cũng giảm chậm dần, điều này được giải thích là do trong quá trình lên men rượu, ngoài việc tạo ra sản phẩm chính là rượu thì nó còn tạo ra một số axit như axit xucxinic, axit axetic, axit lactic…[4]

3.4.2. ảnh hưởng của hàm lượng men giống

Men giống là tác nhân của quá trình lên men, vì vậy nó có ý nghĩa rất lớn tron quá trình sản xuất rượu vang. Để xác định hàm lượng men giống thích hợp cho lên men nhằm đạt hiệu suất lên men cao và thu được vang có chất lượng tốt đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, tôi đã tiến hành thí nghiệm với

chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 trên môi trường lên men với: hàm lượng đường là 25%, NaCl 20/00, KH2PO4 10/00, (NH4)2SO4 1%, pH=4,5. Còn hàm lượng men giống thì thay đổi với các hàm lượng như sau 8%, 10%, 12%, 15%,

S L T B T M 3 (Mx 10 6 /m l)

20%. Theo dõi sự sinh trưởng, phát triển của Saccharomyces cerevisiae TM3

bằng cách đếm số lượng tế bào trong 72h (cứ 12h đếm một lần), phân tích nồng độ cồn, hàm lượng đường sót trong dịch lên men sau 15 ngày. Kết quả được dẫn ra ở bảng và hình sau:

Bảng 3.13. ảnh hưởng của hàm lượng men giống đến sự biến động số lượng tế bào (M.106±m tb/ml) trong thời gian 72h của chủng

Saccharomyces cerevisiae TM3 Thời

Gian(h)

Hàm lượng men giống (%)

8 10 12 15 18 0 30,00 40,00 4,50,00 60,00 7,50,00 12 50,14 7,50,14 8,70,03 12,10,02 15,60,13 24 9,50,05 12,70,23 14,20,05 20,30,05 35,70,05 36 54,40,07 80,10,05 90,30,15 92,40,16 105,70,12 48 87,60,06 1100,14 1200,20 126,50,07 136,80,24 60 94,50,14 1160,04 1300,06 1330,02 142,20,14 72 95,30,04 1170,04 1320,14 1370,04 1460,24 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 12 24 36 48 60 72 8% 10% 12% 15% 18%

Hình 3.8. đồ thị biểu diễn tốc độ phát triển của chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 trong 72 h ở các hàm lượng men giống khác nhau

Bảng 3.14. ảnh hưởng của hàm lượng men giống tới quá trình lên men vang táo mèo và mơ sau 15 ngày của chủng Saccharomyces cerevisiae TM3

Chỉ tiêu phân tích Đơn vị

Hàm lượng giống (%)

8 10 12 15 18

Thời gian lên men Ngày 15 15 15 15 15

Hàm lượng cồn %V 10,7 ± 0,03 11,2 ± 0,02 12,1 ± 0,02 11, 0 ± 0,02 10,2 ± 0,02 Hàm lượng đường

sót % 0,63 0,55 0,51 0,58 0,8

pH 3,8 ± 0,01 3,9 ± 0,01 4,0 ± 0,01 4,2 ± 0,01 4,3 ± 0,01 Hương vị sản phẩm thơm thơm thơm thơm thơm

Từ kết quả thí nghiệm cho ta thấy khi hàm lượng men giống ban đầu tăng từ 8% -18% thì quá trình lên men xảy ra mạnh mẽ, nó biểu hiện ở đường sót giảm, độ rượu tăng. Đặc biệt là ở hàm lượng giống là 12%, qua 360 h lên men (15 ngày) trong dịch lên men hàm lượng đường sót là thấp nhất, hàm lượng rượu tạo thành cao nhất (12,1% V), đồng thời giá trị cảm quan thu được cũng rất tốt.

Đối với mẫu lên men có hàm lượng men giống thấp (8%) thì thời gian lên men sẽ kéo dài, hàm lượng cồn thu được thấp hơn các mẫu khác. Ngược lại, ở những mẫu có hàm lượng men giống cao 15% -18% thì thời gian lên men được rút ngắn hơn, quá trình lên men diễn ra nhanh hơn, nhưng nhiệt độ của quá trình lên men tăng cao lại làm giảm hiệu suất lên men. Trong sản xuất chúng ta phải luôn tính đến hiệu quả kinh tế sao cho nó là lớn nhất, vì vậy tôi

chọn hàm lượng giống Saccharomyces cerevisiae TM3 phù hợp nhất để bổ sung vào dịch lên men là 12%. Hàm lượng giống này cũng giống với kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Quang Thảo [15].

3.5. Lên men với quy mô phòng thí nghiệm và xây dựng quy trình sản xuất rượu vang táo mèo và mơ rượu vang táo mèo và mơ

3.5.1. Lên men với quy mô phòng thí nghiệm

Sau khi nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình lên men tôi tiến hành lên men vang táo mèo và mơ với quy mô phòng thí nghiệm với các điều kiện tối thích là: hàm lượng đường ban đầu 250 g/l; pH = 4; hàm lượng giống 12%, NaCl 2‰; nhiệt độ khoảng 26oC - 28oC… Kết quả thí nghiệm được dẫn ra ở bảng 3.15.

Bảng 3.15. kết quả phân tích rượu thành phẩm

0 2 4 6 8 10 12 14 Độ rượu(%V) Đường sót(%) axit tổng số(g/l) pH

Hình 3.9. Biểu đồ biểu diễn kết quả phân tích rượu thành phẩm

Qua nghiên cứu sơ bộ này tôi hy vọng góp phần vào việc đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng cuả ngườu tiêu dùng.

Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả

Độ rượu %V 12,1

Đường sót % 0,53

Axit tổng số g/l 4,8

pH 3,7

3.5.2. Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang táo mèo và mơ Môi trường nhân giống Quả táo mèo chín Quả mơ chín Môi trường nhân giống Quả táo mèo chín Quả mơ chín

Cấy giống Rửa sạch khía múi Rửa sạch

Giống cấp 1 Bổ sung đường

Cấy giống Dịch quả (có pha tỷ lệ)

Giống cấp 2 Bổ sung nhân tố vô cơ ( K2S2O5) Môi trường lên men

Lên men chính (15 – 17 ngày) Vang non Lọc,lên men phụ (3 tháng) Vang khô Lọc Vang thành phẩm tàng trữ Tiêu thụ

3.5.3. Thuyết minh công nghệ sản xuất vang táo mèo và mơ

Quy trình sản xuất vang táo mèo và mơ gồm 4 giai đoạn chính:

* Giai đoạn 1: chế biến dịch lên men

Quả thu hoạch về cần phải chọn lấy quả chín vừa tới, loại bỏ các quả non, dập nát, quả thối. Quả đã chọn đem rửa sạch bằng nước đạt tiêu chuẩn, vệ sinh rồi để ráo nước. Sau đó cho mỗi loại quả vào ang riêng ngâm triết li đường theo tỷ lệ 1:1. Với quả táo mèo ta khía các đường nhỏ quanh quả để giúp cho việc triết rút dịch quả nhanh hơn, khoảng 2 ngày khuấy trộn 1 lần. Sau 1 tháng

ta thu được nước quả có nồng độ đường khoảng 60 – 80% và nhiều dưỡng chất khác như chất khoáng, vitamin, axit hữu cơ.

* Giai đoạn 2: lên men chính

Dịch quả sau khi được phối trộn theo tỷ lệ thích hợp sẽ được pha loãng làm giảm hàm lượng đường xuống 250g/l. Bổ sung giống vào dịch lên men (10 %V– 12%V) và điều chỉnh nhiệt độ phù hợp nhất cho quá trình lên men là 26 – 28oC. Quá trình lên men chính kết thúc sau khoảng 15 – 17 ngày.

* Giai đoạn 3: lên men phụ

Quá trình lên men phụ nên giữ ở nhiệt độ từ 19 – 20oC. Sau khi kết thúc giai đoạn lên men phụ khoảng 80 ngày đến 90 ngày ta tiến hành tách cặn. Việc tách cặn được tiến hành từ 2 đến 3 lần trong suốt thời gian dự trữ.

* Giai đoạn 4: hoàn thiện và tiêu thụ sản phẩm

Để tăng cường giá trị cảm quan của sản phẩm ta cần tiến hành lọc vang cho đến khi sản phẩm đạt độ trong hoàn thiện thì tiến hành đóng chai. Vang đóng chai được cất trữ trong thời gian dài hoặc tiêu thụ ngay.

Chương 4

Kết luận và đề nghị

4.1. Kết luận

Từ các dịch nước quả phối trộn theo các tỉ lệ khác nhau, tôi đã phân lập và

tuyển chọn được 3 chủng nấm men Saccharomyces kí hiệu là TM3, TM2, TM3. Qua nghiên cứu một số đặc tính sinh học, hình dạng, đã xác định được chúng

thuộc loài Saccharomyces cerevisiae. Sau đó tôi nghiên cứu tiếp hoạt lực lên

men, khả năng lên men đường, khả năng tạo hương thơm và độ trong của 3

chủng trên và rút ra kết luận chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 là chủng tốt nhất và chủng TM3 được chọn là đối tượng cho các nghiên cứu.

Đã nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhân tố tới sinh trưởng và phát triển

của chủng Saccharomyces cerevisiae TM3 trong môi trường nhân giống và ảnh hưởng của hàm lượng men giống tới quá trình lên men vang táo mèo và mơ. Từ đó xác định được hàm lượng men giống phù hợp nhất để bổ sung vào dịch lên men là 12%, đồng thời xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất vang táo mèo và mơ tạo sản phẩm vang có chất lượng cao.

4.2. Đề nghị

Với kết quả nghiên cứu ở trên, tôi rất mong chủng nấm men mà tôi lựa chọn sẽ được áp dụng vào sản xuất rượu vang táo mèo và mơ, nhằm giải quyết những khó khăn về tiêu thụ táo mèo ở Việt Nam, góp phần đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn nữa cho người dân vùng cao. Đồng thời làm phong phú chủng loại rượu vang trên thị trường.

TàI LIệU THAM KHảo

1. Nguyễn Lân Dũng (1983), Thực tập vi sinh vật học, Nxb Mis Maxxcowva. 2. Nguyễn Lân Dũng (1986), Men gia súc và men rượu, Nxb KHKT, Hà nội. 3. Nguyễn Lân Dũng, Phạm VănTy, Ngô Kế Sương (1970), Cơ sở sinh lý học vi sinh vật, Nxb KHKT, Hà Nội, tr.143 – 169.

4. Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (1997), Vi sinhvật học, Nxb GD, Hà Nội.

5. Nguyễn Thành Đạt (2005), Vi sinh vật học T1,2, Nxb ĐHSP, Hà Nội.

6. Vũ Công Hậu (1982), Chế vang trái cây trong gia đình, Nxb nông nghiệp. 7. Phan Nguyên Hồng, Lương Ngọc Toản (1972), Phân loại thực vật học T1, 2,3

Nxb GD, Hà Nội.

8. Lê Khả Kế (1962), Phân loại thực vật học, Nxb GD, Hà Nội.

9. Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Ngọc Linh (2001), Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố vô cơ đến sự sinh trưởng của Saccharomyces cerevisiae H2 và H8, Thông báo khoa học trường ĐHSP Hà Nội 2, 1(tr.300 – 310).

10. Đinh Thị Kim Nhung (2003), Tuyển chọn và nghiên cứu nấm men Saccharomyces ứng dụng vào lên men rượu vang, Báo cáo đề tài cấp bộ.

11. Lê Văn Nhương (1977), Bạn và thù dưới kính hiển vi, Nxb KHKT, Hà Nội. 12.Đoàn Văn tân (2004), Tuyển chọn chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae ứng dụng lên men phối hợp. Khoá luận tốt nghiệp trường ĐHSP Hà Nội 2.

13. Trần Thị Thanh (2001), Công nghệ vi sinh, Nxb GD,Hà Nội.

14. Nguyễn Quang Thảo, Nguyễn Thành Đạt, Nguyễn Quang Hào (1999),

“Một số kết quả lên men vang từ quả vải thiều”, Hội nghị công nghệ sinh học

toàn quốc.

15. Nguyễn Quang Thảo (2000), Nghiên cứu lên men vang vải thiều, tóm tắt

MụC LụC

Trang Lời cảm ơn

Bản cam đoan

Mở đầu 1

Chương 1. Tổng quan tài liệu 4

1.1. Khái quát chung về rượu vang 4

1.2. Một số đặc tính của tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae 6

1.3. Những biến động sinh lý, sinh hoá, vi sinh khi lên men rượu vang 9

1.4. Hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men rượu vang, bệnh vang 11 1.5. Yêu cầu của việc lựa chọn chủng lên men rượu vang 12

1.6. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng của nấm men 13

1.7. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men 14

Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 17

2.1.Đối tượng nghiên cứu 17

2.2.Phương pháp nghiên cứu 18

2.3.phạm vi nghiên cứu 21

2.4.địa điểm nghiên cứu 21

2.5.Thời gian nghiên cứu 21

Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 22

3.1.Phân lập, tuyển chọn, xác định tên khoa học của chủng nấm men lên men vang táo mèo và mơ 22

3.1.1. Thành phần hoá học cơ bản của dịch quả táo mèo và mơ 22

3.1.2 các tỉ lệ phối hợp 2 nguồn nguyên liệu táo mèo và mơ 23

3.1.3. Tiêu chuẩn chọn chủng có khả năng lên men vang táo mèo và mơ 23

3.1.4. Phân lập và xác định tên khoa học của 3 mẫu nấm men TM1, TM2, TM3 24

3.1.5. Tuyển chọn chủng nấm men có khả năng lên men vang hỗn hợp táo

mèo và mơ 26

3.2. Nghiên cứu động thái phát triển của chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 trong môi trường nhân giống 28

3.3. Nghiên cứu một số nhân tố ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TM3 trong môi trường nhân

giống 30

3.3.1. ảnh hưởng của pH đến quá trình nhân giống 30

3.3.2. ảnh hưởng của hàm lượng đường đến quá trình nhân giống 31

3.3.3. ảnh hưởng của nguồn nitơ vô cơ đến quá trình nhân giống 32

3.4. ảnh hưởng của hàm lượng men giống tới quá trình lên men vang táo mèo và mơ 33

3.4.1. Động thái lên men vang táo mèo và mơ 33

3.4.2. ảnh hưởng của hàm lượng men giống tới quá trình lên men vang táo mèo và mơ 35

3.5. Lên men với quy mô phòng thí nghiệm và xây dựng quy trình sản xuất rượu vang táo mèo và mơ 37

3.5.1. Lên men với quy mô phòng thí nghiệm 37

3.5.2. Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang 39

3.5.3. Thuyết trình công nghệ sản xuất vang táo mèo và mơ 39

Chương 4. Kết luận và đề nghị 41