D. Ý nghĩa lí luận và thực tiễn của công trình
3.5.Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số yếu tố tới quá trình lên men
QUÁ TRÌNH LÊN MEN VANG TÁO MÈO
Quá trình lên men vang táo mèo chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố như: nhiệt độ, pH, hàm lượng đường ban đầu, hàm lượng men giống. Trong phạm vi đề tài này tôi chỉ nghiên cứu ảnh huởng của hàm lượng đường, nhiệt độ và pH. Để đánh giá khả năng lên men, chúng tôi dựa vào các chỉ tiêu: lượng CO2 thoát ra, hàm lượng đường sót và hàm lượng cồn (độ rượu) tạo ra.
3.5.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng đường tới khả năng lên men vang táo mèo
Hàm lượng đường có trong dịch lên men không chỉ ảnh hưởng đến hoạt động sống của nấm men mà còn ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm. Vì đường tạo ra vị ngọt cùng với vị chua của axit ở tỉ lệ thích hợp sẽ làm tăng giá trị cảm quan và hương vị đặc trưng của vang.
Dịch lên men là dịch chiết táo mèo được pha với nước cất với tỉ lệ khác nhau để hàm lượng đường ban đầu đạt các mức độ 160g/l; 180g/l; 210g/l; 230g/l; 250g/l; 270g/l với pH = 4, hàm lượng men giống 10%, tiến hành lên men ở nhiệt độ 28-300C ở các bình có dung tích 100ml.
Bảng 3.8. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng đƣờng tới quá trình lên men vang táo mèo
Ngày Chỉ tiêu Hàm lượng đường ban đầu (g/l)
160 180 210 230 250 270 7 Lượng CO2 thoát ra ( g ) 0,85±0,1 0,64±0,1 1,63±0,1 1,45±0,1 0,61±0,1 0,52±0,1 Hàm lượng đường sót (g/l) 130±1,3 150±11,0 150±1,5 140±1,7 200±2,0 210±1,4 Hàm lượng cồn tạo ra (%V) 4.5±0,1 4.5±0,2 6.5±0,1 6±0,1 5±0,2 3.5±0,1 15 Lượng CO2 thoát ra (g ) 2,15±0,1 2,28±0,1 3,12±0,1 2,85±0,1 2,03±0,1 1,76±0,1 Hàm lượng đường sót (g/l) 100±1,8 110±1,6 80±1,5 85±1,5 110±1,0 120±1,1 Hàm lượng cồn tạo ra (%V) 5±0,3 6±0,2 7.5±0,1 7.5±0,1 6.5±0,1 5.5±0,2
Nhìn vào bảng trên ta thấy, cùng với sự tăng lượng CO2 thoát ra thì hàm lượng đường ban đầu trong môi trường giảm xuống. Sự giảm nồng độ đường là do nấm men đồng hoá đường để tăng trưởng và lên men. Với hàm lượng đường 210-230g/l thì nấm men phát triển tốt, lượng CO2 thoát ra lớn, lượng đường sót thấp, độ cồn cao thích hợp cho lên men vang bàn ăn. Đối với hàm
lượng đường trên 250g/l thì lượng CO2 tạo ra cũng nhiều nhưng lượng đường sót vẫn cao nên chỉ phù hợp cho lên men vang ngọt.
Khi hàm lượng đường trong dịch lên men cao đã làm cho áp suất thẩm thấu của dịch lên men tăng lên. Hơn nữa, hàm lượng cồn tạo ra trong quá trình lên men đã ức chế quá trình trao đổi chất và hoạt động sống của nấm men cũng như ức chế hoạt động của nhiều enzym làm hiệu suất lên men bị giảm.
Khi hàm lượng đường trong dịch lên men 160g/l – 180 g/l thì hàm lượng cồn thấp, rất khó bảo quản và ổn định chất lượng trong quá trình tàng trữ và tiêu thụ. Hàm lượng đường trong dịch lên men cao > 250 g/l thì hiệu suất lên men và khả năng tạo cồn lại thấp.
Từ kết quả trên cho thấy, hàm lượng đường là 220 g/l là phù hợp cho quá trình lên men vang táo mèo.
3.5.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH tới khả năng lên men vang táo mèo
Trong quá trình lên men, pH luôn thay đổi dẫn đến khả năng sinh sản và phát triển của nấm men bị ảnh hưởng. Để nâng cao chất lượng của vang ,việc nghiên cứu tìm ra khoảng pH tối ưu cho quá trình lên men là hết sức cần thiết. Chúng tôi tiến hành sử dụng chủng nấm men S.cerevisiae M2 vào lên men ở các điều kiện pH khác nhau: pH = 3; pH = 3,5; pH = 4; pH =4,5; pH = 5 với hàm lượng đường 220g/l, hàm lượng men giống 10%, lên men ở nhiệt độ 28-300C trong các bình dung tích 100ml.
Kết quả thu được ở bảng 3.9.
Bảng 3.9. Ảnh hƣởng của pH tới quá trình lên men vang táo mèo
Ngày Chỉ tiêu pH ban đầu
pH = 3 pH = 3,5 pH = 4 pH = 4,5 pH = 5 Lượng CO2
thoát ra ( g )
7 Hàm lượng đường sót g/l 180±1,5 170±1,7 140±1,0 150±1,4 180±1,0 Hàm lượng cồn tạo ra(%V) 4±0,0 4.5±0,1 5.5±0,0 5±0,2 4±0,1 15 Lượng CO2 thoát ra ( g ) 2,0±0,0 2,33±0,0 2,87±0,1 3,1±0,0 2,5±0,1 Hàm lượng đường sót g/l 110±1,9 100±2,0 80±1,7 70±1,4 100±1,6 Hàm lượng cồn tạo ra(%V) 7±0,1 7±0,1 8±0,1 7.5±0,2 6.5±0,1
Qua bảng trên nhận thấy, pH = 4 - 4,5 thích hợp đối với quá trình lên men của chủng nấm men đã phân lập được. Hàm lượng đường trong dịch lên men đã giảm đi đáng kể, hiệu suất lên men cao. Khi môi trường có độ axit cao ( pH=3-3,5 ) ức chế tế bào nấm men phát triển, hàm lượng đường sót cao. Khi pH=5 và lớn hơn, nấm men cũng chậm phát triển, môi trường lên men thuận lợi cho nấm mốc phát triển gây chua rượu vang.
Vậy pH ban đầu thích hợp nhất cho quá trình lên men rượu vang là pH = 4- 4,5. Kết quả này cũng phù hợp với kết quả của các tác giả khác [9], [10]
khi nghiên cứu quá trình lên men vang táo mèo.
3.5.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình lên men vang táo mèo.
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất đối với nấm men nói chung và lên men nói riêng. Nó có tác dụng rõ rệt đến khả năng lên men của chủng nấm men và chất lượng của vang (độ rượu, đường sót, chất thơm). Cho nên mỗi loại vang cần có một quy trình công nghệ riêng thích hợp, nhất là nhiệt độ lên men. Hơn nữa, nước ta là nước nhiệt đới gió mùa nóng ẩm. Do đó theo chúng tôi việc
nghiên cứu tìm ra khoảng nhiệt độ tối ưu cho quá trình lên men là cần thiết để nâng cao chất lượng của vang.
Để nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình lên men, chúng tôi sử dụng chủng nấm men S.cerevisiae M2 cho lên men ở nhiệt độ: 250C; 280C; 300C; 350C với hàm lượng đường 220g/l; hàm lượng men giống 10%; pH = 4. Lên men ở các bình dung tích 100ml.
Kết quả thu được ở bảng 3.10.
Bảng 3.10: Ảnh hƣởng của nhiệt độ tới quá trình lên men vang táo mèo
Ngày Chỉ tiêu Nhiệt độ (t0C) t0C = 250C t0C = 280C t0C = 300C t0C = 350C 7 Lượng CO2 thoát ra (g ) 1,12±0,1 1,81±0,0 1,63±0,1 0,83±0,0 Hàm lượng đường sót (g/l) 180±1,0 140±1,4 150±1,2 170±1,7 Hàm lượng cồn tạo ra (%V) 3,5±0.2 4,5±0.1 4,7±0,1 3,0±0,0 15 Lượng CO2 thoát ra ( g ) 2,16±0,0 3,5±0,0 3,2±0,2 1,75±0,1 Hàm lượng đường sót (g/l) 130±1,9 110±2,0 115±1,3 140±1,5 Hàm lượng cồn tạo ra (%V) 6±0.3 7±0,2 7.5±0,1 6±0,1 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Qua kết quả thể hiện ở bảng trên nhận thấy nhiệt độ trong khoảng 280C - 300C thuận lợi nhất cho quá trình lên men, hàm lượng đường sót thấp. Đặc biệt là ở nhiệt độ 280C thì hiệu quả lên men cao nhất, hiệu suất chuyển hoá
đường tốt nhất, độ cồn cao. Khi nhiệt độ < 280
C hoặc > 300C đều ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của nấm men, vì vậy hiệu suât lên men giảm.
Vậy nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men vang táo mèo là 28-300
C. Các tác giả khác [9] ; [10] ; [11] cũng cho kết quả tương tự.
3.6. ỨNG DỤNG LÊN MEN VANG TÁO MÈO VỚI QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM
Qua kết quả nghiên cứu, chúng tôi tiến hành lên men vang táo mèo với chủng S.cerevisiae M2, được thực hiện ở nhiệt độ 280C, hàm lượng đường ban đầu 220g/l, hàm lượng men giống 10% với pH = 4. Tiến hành lên men trong bình dung tích 2lít, sau 15 ngày kết thúc giai đoạn lên men chính, đánh giá rượu bằng cảm quan sau đó chuyển tiếp sang lên men phụ.
Kết quả phân tích được dẫn ở bảng 3.11.
Bảng 3.11. Kết quả phân tích rƣợu thành phẩm.
Chỉ tiêu phân tích Đơn vị
Độ rượu %V 8±0,3
Đường sót g/l 70±1,5
Độ pH 3,7±0,1
Sản phẩm được đánh giá cao. Trên cơ sở đó chúng tôi xây dựng quy trình công nghệ lên men vang táo mèo.
3.7. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LÊN MEN VANG TÁO MÈO.
3.7.1. Sơ đồ quy trình công nghệ lên men vang táo mèo.
Môi trường nhân giống Quả táo mèo chín
Giống Rửa sạch, bổ sung đường
Giống cấp 1 Dịch quả
Giống cấp 2 Môi trường lên men
Lên men chính Vang non Lên men phụ Lọc Tàng trữ Lọc Đóng chai
3.7.2. Thuyết minh quy trình công nghệ lên men vang táo mèo.
Quy trình công nghệ lên men vang táo mèo gồm 4 giai đoạn:
* Giai đoạn 1: Chế biến dịch lên men.
Quả táo mèo sau khi thu hoạch về chọn các quả chín, loại bỏ các quả non, dập nát. Quả được chọn đem rửa bằng nước sạch đảm bảo vệ sinh rồi để ráo nước. Sau đó cho vào các bình ngâm với đường theo tỉ lệ 1:1. Khoảng 2 ngày khuấy trộn 1 lần. Sau 1 tháng ta thu được dịch siro táo mèo.
* Giai đoạn 2: Lên men chính.
Bổ sung nấm men vào dịch lên men với tỉ lệ 10%. Điều chỉnh các yếu tố phù hợp cho quá trình lên men như hàm lượng đường ban đầu 22g/l, nhiệt độ 28-300C, pH = 4-4,5. Trong suốt quá trình lên men phải tiến hành phân tích mẫu và kiểm tra nấm men thường xuyên để điều chỉnh quá trình lên men cho phù hợp và để hạn chế sự thất thoát cồn và hương thơm… trong quá trình lên men chính. Quá trình lên men chính vang táo mèo thường kết thúc sau 15 ngày.
* Giai đoạn 3: Lên men phụ.
Quá trình lên men phụ nên giữ ở nhiệt độ < 100C. Sau khi kết thúc lên men vang khoảng 3 tháng có thể tiến hành tách cặn ở đáy bình. Sau đó có thể bổ sung thêm phụ gia lắng trong bằng cách: pha loãng chất phụ gia với cồn (khoảng 15%V) và cho từ từ vào bình, vừa cho vừa khuấy theo một chiều cố định trong khoảng 10-15 phút. Việc tách cặn phải được tiến hành 2-3 lần trong thời gian tàng trữ.
* Giai đoạn 4: Hoàn thiện và tiêu thụ sản phẩm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Để tăng cường giá trị cảm quan của sản phẩm, nhất là độ trong cần tiến hành lọc vang cho đến khi sản phẩm đạt đến độ trong hoàn thiện. Việc đóng chai và tiêu thụ sản phẩm thường được tiến hành ngay sau khi lọc vang lần cuối. Thông thường rượu rất có thể bị nhiễm ở khâu đống chai, vì vậy các yêu
cầu vệ sinh ở giai đoạn này phải hết sức nghiêm ngặt. Vang đóng chai có thể được cất giữ bảo quản trong thời gian dài.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
1. Kết luận
Sau một thời gian nghiên cứu chúng tôi đã thu được những kết quả sau: 1.1. Đã tuyển chọn được chủng nấm men có hoạt lực lên men tốt, lên men cho sản phẩm có hàm lượng đường sót đạt tiêu chuẩn 7%V, tạo được độ cồn là 8, độ trong tốt, hương thơm đặc trưng sau 15 ngày lên men chính.
Chúng tôi tạm thời gọi chủng nấm men đã tuyển chọn được là
Saccharomyces cerevisiae M2.
1.2. Đã nghiên cứu động thái phát triển của chủng nấm men
Saccharomyces cerevisiae M2 trên môi trường nhân giống. 1.3. Đã nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới sự phát triển của chủng Saccharomyces cerevisiae M2 và chọn được một số yếu tố phù hợp như: pH = 4-4,5; nhiệt độ 28-320
C; hàm lượng (NH4)2SO4: 3-5g/l; hàm lượng (NH4)2HPO4: 2-3g/l.
1.4. Đã nghiên cứu động thái của quá trình lên men vang táo mèo của chủng Saccharomyces cerevisiae M2.
1.5. Đã nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới quá trình lên men
vang táo mèo. Kết quả thu được: hàm lượng đường thích hợp: 220g/l; pH = 4 - 4,5; nhiệt độ : 28-300C.
1.6. Đã tiến hành lên men vang táo mèo với quy mô phòng thí nghiệm và xây dựng quy trình công nghệ sản xuất vang táo mèo.
Như vậy, công trình nghiên cứu đã hoàn thành được mục tiêu đề ra.
2. Đề nghị
Với kết quả thu được, chúng tôi rất mong chủng nấm men đã được lựa chọn trên đây cùng với những kết quả nghiên cứu được sử dụng vào sản xuất vang táo mèo, nhằm giải quyết những khó khăn về tiêu thụ táo mèo ở Việt
Nam, góp phần làm phong phú nguồn hàng và tăng sản lượng rượu vang ở Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Thành Đạt. Cơ sở sinh học vi sinh vật. Tập 1 và 2. Nhà xuất bản Giáo Dục. 2002
2. Quyền Đình Thi. Công nghệ sinh học. Nhà xuất bản Khoa học và kĩ thuật. 2005
3. Nguyễn Văn Mùi. Thực hành hoá sinh. Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia. 2001
4. Nguyễn Lân Dũng, Phạm Văn Ty, Dương Đức Tiến. Vi sinh vật học. Nhà xuất bản Giáo Dục. 1994
5. Nguyễn Lân Dũng. Thực tập vi sinh vật học. Nxb Mir Maxcova. 1983.
6. Lê Thanh Mai, Nguyễn Thị Hiền, Phạm Thu Thuỷ, Nguyễn Thanh Hằng, Lê Thị Lan Chi. Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men.
Nhà xuất bản Khoa học và kĩ thuật. 2005
7. Nguyễn Lân Dũng. Men gia súc và men rượu. Nhà xuất bản Khoa học và kĩ thuật. 1986
8. Nguyễn Thị Hồng. Tuyển chọn chủng nấm men, tìm điều kiện tối ưu cho quá trình lên men vang táo mèo. Khoá luận tốt nghiệp Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2. 2007
9. Trần Quý Thắng. Phân lập tuyển chọn và nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của nấm men dùng lên men vang quả điều. Báo cáo tóm tắt luận án tiến sĩ sinh học. 1998
10. Lương Đức Phẩm. Nấm men công nghiệp. Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật Hà Nội. 2006. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
11. Đinh Thị Kim Nhung. Tuyển chọn và nghiên cứu nấm men Saccharomyces cerevisiae ứng dụng vào lên men rượu vang. Báo cáo đề tài cấp bộ. 2003.
12. Phạm Văn Ty, Vũ Nguyên Thành. Công nghệ sinh học tập 5. Nhà xuất bản Giáo dục. 2007.