L ỜI MỞ ĐẦU
1.4. Mục tiêu nghiên cứu
Đưa ra được quy trình công nghệ sản xuất rượu trái dừa theo phương pháp lên men truyền thống (sử dụng kết hợp bánh men cổ truyền và nếp cái).
1.5. Tính cấp thiết của đề tài
Nguồn nguyên liệu dừa trong nước rất dồi dào nhưng giá trị sử dụng chưa cao và thiếu tính đa dạng.
Thực tế sản xuất các sản phẩm từ dừa vẫn chưa tận dụng tối đa các thành phần của nó, gây lãng phí nguyên liệu, làm cho sản phẩm đơn điệu, thiếu tính hấp dẫn.
Do đó, sản phẩm rượu trái dừa được lên men nguyên trái sẽ tận dụng triệt để nguyên liệu, nâng cao giá trị sử dụng, là sản phẩm độc đáo, mới lạ, làm tăng tính hấp dẫn đối với khách hàng. Đặc biệt, do được chế biến từ các nguyên liệu hoàn toàn tự nhiên và được lên men ngay trong quả, không sử dụng bao bì nhân tạo nên sản phẩm có tính bổ dưỡng và an toàn rất cao, hơn nữa lại thân thiện với môi trường.
1.6. Ý nghĩa và khả năng ứng dụng của đề tài
Đưa ra được giải pháp lên men đặc biệt, góp phần phát triển ngành công nghệ lên men sau khi nghiên cứu thành công.
Tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước, nâng cao giá trị sử dụng cho nguyên liệu, cải thiện đời sống vật chất cho người nông dân, góp phần phát triển kinh tế - xã hội.
Tạo ra một loại thực phẩm mới lạ, có giá trị dinh dưỡng cao và khả năng ứng dụng vô cùng to lớn.
Sản phẩm phù hợp với nhiều người, có thể dùng trong bữa ăn, bữa tiệc hàng ngày; dùng làm quà tặng, quà lưu niệm .v.v. Đặc biệt rượu trái dừa hứa hẹn sẽ là một sản phẩm phục vụ ngành du lịch với triển vọng rất lớn.
1.7. Nội dung nghiên cứu
Xác định thành phần của nước dừa nguyên liệu Xác định thành phần và tỷ lệ phụ gia bổ sung Sự thay đổi độ cồn trong quá trình lên men Xác định nhiệt độ và thời gian lên men thích hợp
CHƯƠNG 2 : VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu 2.1.1. Vật liệu chính
Thành phần hóa học của nước dừa (đã trình bày ở trên) cho thấy đây là loại quả thích hợp để sản xuất rượu vang, do có chứa đầy đủ các chất cần thiết cho quá trình lên men; đồng thời không chứa tanin, là chất không tốt cho quá trình lên men.
Nguyên liệu (sọ dừa) được mua tại các chợ đầu mối ở Nha Trang, Khánh Hòa như chợ Đầm, chợ Vĩnh Hải. Để lên men rượu vang, sử dụng trái dừa có độ già nhất định, tốt nhất là cùng một loại giống và trong cùng một vùng nguyên liệu, để cơm dừa và nước dừa có tính chất ổn định (quan trọng nhất là độ ngọt, độ chua và thể tích của nước dừa). Từ đó dễ dàng điều chỉnh thành phần và lên men cho từng mẻ nguyên liệu.
Độ tuổi trái dừa : ít nhất khoảng 12 tháng
Lớp cơm dừa phải dày
Đường kính sọ dừa khoảng 15 cm
Khối lượng sọ dừa khoảng 1,3 kg
2.1.2. Vật liệu phụ
Đường saccharose
Đường được sử dụng nhằm mục đích làm tăng hàm lượng đường của dịch quả trước khi đưa vào lên men. Đường sử dụng trong lên men rượu vang phải là đường cát trắng, yêu cầu chất lượng cao:
Hàm lượng đường saccharose > 99 % Hàm lượng nước < 0,2 %
Đường phải trắng, không lẫn tạp chất, hàm lượng đường khử < 0,1 % Hàm lượng tro < 0,03 %
Acide citric
Acide citric được dung để làm tăng độ chua của dịch quả (giảm pH). Yêu cầu của acide citric dùng trong lên men rượu vang như sau:
Hàm lượng acide citric > 99 %
Hàm lượng nước < 0,2 %
Dạng tinh thể, không lẫn tạp chất
Ngoài ra, còn có muối amoni sunphate và vitamin B1, được sử dụng để bổ sung đạm và kích thích sự sinh trưởng của nấm men.
Nếp cái: nước rượu nếp đang lên men, chưa tạo cồn hoặc độ cồn rất thấp, nếp cái phải chọn loại căng tròn, hạt mẩy.
Bánh men cổ truyền
Sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae từ bánh men cổ truyền. Tiêu chuẩn phải đạt bánh men loại tốt, không có mùi lạ, bánh men phải còn trong thời hạn sử dụng, chưa có hiện tượng hư hỏng.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Quy trình dự kiến sản xuất rượu trái dừa theo phương pháp
truyền thống ( sử dụng nếp cái và bánh men cổ truyền )
Quả dừa Xử lý
Đường, acide Điều chỉnh thành phần
Lên men Nếp cái, bánh men, chất kích thích lên men Sản phẩm
2.2.2. Các dụng cụ và thiết bị dùng trong nghiên cứu
Các bình tam giác 250 ml, 500ml, 1000ml
Cân kỹ thuật (cân điện tử)
Khúc xạ kế
Máy đo pH
Cồn kế
2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm
a) Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng đường thích hợp
Quả dừa Xử lý
180g/l 200g/l 220g/l 240g/l
Điều chỉnh pH nước dừa về 3,5
Lên men Sản phẩm Đánh giá chất lượng, chọn hàm lượng đường thích hợp Tiến hành thí nghiệm:
Xác định thể tích nước dừa trong một trái: khoảng 430 ÷ 470 ml.
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong nước dừa bằng khúc xạ kế. Hàm lượng này dao động trong khoảng 45 ÷ 55g/l.
Điều chỉnh hàm lượng đường ở 4 mẫu lần lượt là 180g/l, 200g/l, 220g/l, 240g/l: đường được cho vào ở dạng dung dịch đậm đặc, qua mắt dừa, bằng phễu thủy tinh.
Điều chỉnh hàm lượng đường
Nếp cái 15%, bánh men 20g/l so với dịch lên men
Thời gian 19 ngày Nhiệt độ thường
Điều chỉnh pH nước dừa về 3,5: cho từng lượng nhỏ dung dịch acide citric đậm đặc vào nước dừa rồi đo pH, cứ như vậy đến khi pH của nước dừa đạt 3,5.
Bổ sung nếp cái 15% và bánh men 20g/l so với dịch lên men: nếp cái được lọc sơ qua bằng vải sạch; bánh men được bóp vụn, rây qua rồi trộn lẫn với nếp cái, lọc kỹ lại bằng vải sạch; sau đó rót vào trái dừa qua mắt bằng phễu.
Bổ sung chất kích thích lên men: amoni sunphate 0,5g/l và vitamin B1 1mg/l so với dịch lên men. Hàn kín mắt dừa bằng hỗn hợp keo nhựa thông và vụn xơ dừa.
Tiến hành lên men trong 19 ngày ở nhiệt độ thường.
Sau đó đánh giá chất lượng rượu thu được rồi chọn hàm lượng đường thích hợp.
b) Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định pH thích hợp
Quả dừa Xử lý
Điều chỉnh hàm lượng đường thích hợp
2,5 3,0 3,5 4,0 Lên men Sản phẩm Đánh giá chất lượng, chọn pH thích hợp Điều chỉnh pH dịch quả Nếp cái 15%, bánh men 20g/l so với dịch lên men
Thời gian 19 ngày Nhiệt độ thường
Tiến hành thí nghiệm:
Xác định thể tích nước dừa trong một trái.
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong nước dừa bằng khúc xạ kế.
Thêm đường ở dạng dung dịch đặc vào 4 mẫu nước dừa theo hàm lượng thích hợp đã xác định ở trên.
Sử dụng dung dịch acide citric đậm đặc để điều chỉnh pH của 4 mẫu lần lượt là 2,5; 3,0; 3,5 và 4,0.
Bổ sung nếp cái 15% và bánh men 20g/l so với dịch lên men.
Bổ sung chất kích thích lên men.
Tiến hành lên men trong 19 ngày ở nhiệt độ thường.
Sau đó đánh giá chất lượng rượu thu được rồi chọn độ pH thích hợp.
c) Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nếp cái thích hợp
Quả dừa Xử lý
Điều chỉnh hàm lượng đường và pH thích hợp
5% 10% 15% 20% Lên men Sản phẩm Đánh giá chất lượng, chọn tỷ lệ nếp cái thích hợp Bổ sung nếp cái Bánh men 20g/l so với dịch
lên men Thời gian 19 ngày
Nhiệt độ thường ( 25 – 330C )
Tiến hành thí nghiệm:
Xác định thể tích nước dừa trong một trái.
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong nước dừa bằng khúc xạ kế.
Thêm đường ở dạng dung dịch đặc vào 4 mẫu nước dừa theo hàm lượng thích hợp đã xác định ở trên.
Điều chỉnh pH ở 4 mẫu theo giá trị thích hợp đã xác định ở trên.
Bổ sung nếp cái vào 4 mẫu lần lượt theo tỷ lệ 5%, 10%, 15%, 20% và bánh men 20g/l so với dịch lên men.
Bổ sung chất kích thích lên men.
Tiến hành lên men trong 19 ngày ở nhiệt độ thường.
Sau đó đánh giá chất lượng rượu thu được rồi chọn tỷ lệ nếp cái thích hợp cần bổ sung.
d) Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ bánh men thích hợp
Quả dừa Xử lý
Điều chỉnh hàm lượng đường và pH thích hợp
10g/l 15g/l 20g/l 25g/l Lên men Sản phẩm Đánh giá chất lượng, chọn tỷ lệ bánh men thích hợp Bổ sung bánh men Nếp cái 15% so với dịch
lên men Thời gian 19 ngày
Nhiệt độ thường ( 25 – 330C )
Tiến hành thí nghiệm:
Xác định thể tích nước dừa trong một trái.
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong nước dừa bằng khúc xạ kế.
Thêm đường ở dạng dung dịch đặc vào 4 mẫu nước dừa theo hàm lượng thích hợp đã xác định ở trên.
Điều chỉnh pH ở 4 mẫu theo giá trị thích hợp đã xác định ở trên.
Bổ sung bánh men vào 4 mẫu lần lượt theo các tỷ lệ 10g/l, 15g/l, 20g/l, 25g/l và 15% nếp cái so với dịch lên men.
Bổ sung chất kích thích lên men.
Tiến hành lên men trong 19 ngày ở nhiệt độ thường.
Sau đó đánh giá chất lượng rượu thu được rồi chọn tỷ lệ bánh men thích hợp cần bổ sung.
e) Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men thích hợp
Quả dừa Xử lý
Điều chỉnh hàm lượng đường và pH thích hợp
15 ngày 17 ngày 19 ngày 21 ngày
Sản phẩm Đánh giá chất lượng, chọn thời gian lên men thích hợp
Lên men Nếp cái 15%, bánh men 20g/l so với dịch lên men Nhiệt độ thường ( 25 – 330C )
Tiến hành thí nghiệm:
Xác định thể tích nước dừa trong một trái.
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong nước dừa bằng khúc xạ kế.
Thêm đường ở dạng dung dịch đặc vào 4 mẫu nước dừa theo hàm lượng thích hợp đã xác định ở trên.
Điều chỉnh pH ở 4 mẫu theo giá trị thích hợp đã xác định ở trên.
Bổ sung nếp cái 15% và bánh men 20g/l so với dịch lên men.
Bổ sung chất kích thích lên men.
Thời gian lên men của 4 mẫu lần lượt là 15, 17, 19 và 21 ngày.
Sau đó đánh giá chất lượng rượu thu được rồi chọn thời gian lên men thích hợp.
2.2.4. Phương pháp phân tích kiểm nghiệm
Để đánh giá chất lượng sản phẩm nghiên cứu, trong giới hạn đề tài tốt nghiệp của mình, tôi dựa vào 3 chỉ tiêu cơ bản là: chỉ tiêu hóa học, vi sinh và cảm quan.
Phân tích hóa học : xác định độ cồn của rượu
Phân tích vi sinh : vi sinh vật tổng số
Kiểm nghiệm cảm quan : dựa vào bảng điểm, lập hội đồng cảm quan gồm 5 người để đánh giá cảm quan sản phẩm. Các chỉ tiêu cảm quan dùng để đánh giá bao gồm: màu, mùi, vị và độ trong.
CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả của các thí nghiệm
3.1.1.Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường thích hợp cho lên men
a) Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường thích hợp của
dịch quả bằng chỉ tiêu hóa học
Sau khi lên men kết thúc, đo độ cồn của các mẫu thí nghiệm thu được kết quả như ở bảng 9, phần phụ lục. 9.2 10.1 11.4 8.9 0 2 4 6 8 10 12 180 200 220 240 Hàm lượng đường (g/l) Đ ộ c ồ n ( % V )
Hình 3.1 : Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ cồn theo hàm lượng đường
của dịch quả đem lên men (khi pH = 3,5, tỷ lệ bánh men là 20g/l, nếp cái 15% so với dịch lên men).
Như vậy, khi hàm lượng đường của dịch quả trong khoảng 180 ÷ 220 g/l, hàm lượng đường của dịch quả càng cao thì rượu có độ cồn càng cao. Tuy nhiên khi hàm
lượng đường là 240 g/l thì độ cồn của rượu lại giảm. Hàm lượng đường của dịch quả là 220 g/l thì độ cồn của rượu là cao nhất.
Sự thay đổi này có thể giải thích như sau: dưới sự tác động của nấm men, đường được chuyển hóa thành cồn etylic. Nước quả nhiều đường thì rượu vang tạo thành có nhiều cồn. Khi hàm lượng đường thấp (khoảng 180g/l) thì dễ lên men, nhưng độ cồn hình thành thấp (9,20). Ngược lại, khi hàm lượng đường cao hơn thì lượng cồn tạo ra càng nhiều. Tuy nhiên, nếu hàm lượng đường quá cao thì sẽ gây khó khăn cho hoạt động của nấm men. Bởi vì, nồng độ đường cao tạo ra áp suất thẩm thấu lớn, ảnh hưởng xấu đến quá trình trao đổi chất của nấm men, hạn chế quá trình lên men. Do đó, lên men không triệt để, độ cồn tạo thành thấp và hàm lượng đường còn lại sau lên men nhiều, làm giảm chất lượng rượu vang.
b) Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường thích hợp của
dịch quả bằng chỉ tiêu cảm quan
Khi đánh giá cảm quan rượu vang, các chỉ tiêu cần thiết là: độ trong, màu sắc, mùi và vị. Trong đó, độ trong của rượu vang có được là do quá trình lắng, gạn sau khi lên men, và chịu ảnh hưởng lớn của thời gian lên men. Màu sắc của rượu vang hình thành là do quá trình oxy hóa các chất trong dịch quả. Đồng thời không có sự khác biệt rõ về độ trong và màu sắc giữa các mẫu. Chỉ có mùi và vị là hai chỉ tiêu chịu ảnh hưởng lớn của hàm lượng đường có trong dịch quả đem lên men. Do đó, để đánh giá chất lượng của các mẫu thí nghiệm trong đồ án này thì chỉ cần đánh giá hai chỉ tiêu mùi và vị.
Kết quả đánh giá cảm quan về mùi và vị của rượu vang dừa theo hàm lượng đường được thể hiện ở bảng 10, phần phụ lục.
2.8 3.6 4.6 2.6 0 1 2 3 4 5 180 200 220 240 Hàm lượng đường (g/l) Đ iể m c ảm q u an về m ù i
Hình 3.2 : Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến mùi của rượu vang dừa (khi pH = 3,5, tỷ lệ bánh men là 20g/l, nếp cái 15 % so với
dịch lên men). 2.6 3.6 4.6 2.4 0 1 2 3 4 5 180 200 220 240 Hàm lượng đường (g/l) Đ iể m c ả m q u a n v ề v ị
Hình 3.3 : Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến vị của rượu vang dừa (khi pH = 3,5, tỷ lệ bánh men là 20g/l, nếp cái 15 % so với dịch
lên men).
Hai đồ thị trên cho thấy, trong giới hạn hàm lượng đường từ 180 ÷ 220 g/l, khi hàm lượng đường càng cao thì mùi và vị của rượu càng tốt. Nhưng ở hàm lượng
đường 240g/l thì điểm cảm quan về mùi và vị của rượu lại giảm khá nhiều. Ở hàm lượng đường 220g/l, rượu vang dừa có mùi và vị tốt nhất. Đây là giá trị hàm lượng đường thích hợp cho quá trình lên men rượu vang dừa.
Nguyên nhân của những điều này là do mùi và vị của rượu vang chịu ảnh hưởng rất lớn bởi hàm lượng đường. Theo giải thích ở phần trên, ở hàm lượng đường 220g/l thì lượng cồn etylic tạo ra nhiều nhất. Etylic lại có mùi thơm và vị ngọt giống như đường. Do đó ở hàm lượng đường này, rượu vang dừa đạt điểm cảm quan cao nhất.
3.1.2.Kết quả nghiên cứu xác định pH thích hợp cho lên men
Cùng với đường, pH cũng là một thông số quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình lên men và chất lượng rượu vang sau này.
a) Kết quả nghiên cứu xác định pH dịch quả thích hợp cho lên men
rượu vang dừa bằng chỉ tiêu hóa học
Sự thay đổi độ cồn của rượu vang dừa theo pH của dịch quả được thể hiện ở