4. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài
3.3. Ảnh hƣởngcủa nguồn nitơ ở các hàm lƣợng khác nhau đến quá trình
3.3.1. Ảnh hưởng của ni tơ hữu cơ
Có rất nhiều nguồn ni tơ khác nhau đƣợc sử dụng trong nuôi cấy nấm men. Các nguồn ni tơ hữu cơ thƣờng là hỗn hợp các axitamin ( nấm men chỉ sử dụng đƣợc các axitamin ở dạng tự nhiên ), các peptit, các nucleotit,... trong thực tế ngƣời ta thƣờng hay dùng cao ngô, cao nấm men, dịch thủy phân protein tự nhiên ( đậu tƣơng, khô dầu lạc...) làm nguồn ni tơ hữu cơ. Tuy nhiên chúng ta thấy rằng pepton là nguồn nguyên liệu đƣợc sử dụng phổ biến nhất do thích hợp với sự sinh trƣởng, phát triển của nấm men và giá thành thấp
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm để xác định nguồn ni tơ hữu cơ nào phù hợp với sự phát triển của chủng nấm mentrong moi trƣờng lên men có hàm lƣợng đƣờng250g/l, pH:4, hàm lƣợng men giống 10%, pepton ở các hàm lƣợng 1-10% g/l, TG 6 - 7 ngày. Kết quả nghiên cứu đƣợc dẫn ra bảng
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của hàm lượng pepton trong quá trình phát triển của nấm men
HL(g/l) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
29
Hình 3.7. Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của pepton ở hàm lượng 4-5g/l các tế bào nấm men sinh trưởng và phát triển tốt
Từ bảng số liệu và biểu đồ ta thấy rằng nguồn ni tơ vô cơ từ pepton ở HL 4 – 5 g/l các tế bào nấm men sinh trƣơng và phát triển tốt, SLTB tạo ra nhiều 425 - 490x10^6tế bào. Ở hàm lƣợng pepton 1- 2 g/l SLTB nấm men thấp dẫn đến sinh trƣởng của nấm men chậm, kéo dài thời gian lên men hoặc lên men khi triệt để, giảm năng suất, giảm chất lƣợng do acid amind và các peptit tạo thành H2 S các este không bình thƣờng. HL pepton6– 10g/lta thấy số lƣợng tế bào nấm men giảm dần do môi trƣờng quá giàu chất dinh dƣỡng.
Vì vậy tôi thấy rằng hàm lƣợng pepton từ 5 – 6g/l là thích hợp bổ sung với môi trƣờng lên men.
3.3.2. Ảnh hưởng của ni tơ vô cơ
3.3.2.1. Ảnh hưởng của nguồn ni tơ vô cơ
Nguồn ni tơ vô cơ cũng ảnh hƣởng tới sự sinh trƣởng, phát triển của tế bào nấmen. Để xác định nguồn ni tơ vô cơ nào phù hợp của chủng nấm men M chúng tôi tiến hành thí nghiệm với môi trƣờng nhân giống với các nguồn ni tơ khác nhau là,(NH4)2SO4,KNO2, KNO3, nồng độ 0,2%,hàm lƣợng men
160 190 320 425 490 329 280 150 128 115 0 100 200 300 400 500 600 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sltb Thời gian(ngày)
30
giống 10% nuôi cấy trên máy lắc trong tg 4-5 ngày với tốc độ 150 vòng /phút. Sau đó chúng tôi tiến hành đếm số lƣợng tế bào nấm men trên 1ml dịch để xác định sự phát triển của chủng nấm men S.cerevisiaekết quả ở bảng
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của các nguồn ni tơ vô cơ đến sự sinh trưởng, phát triển của nấm men.
Thời gian SLTB nấm men
(NH4)2SO4 KNO3 KNO2 0 4 ± 0.00 4 ± 0.0 4 ± 0.00 12 56 ± 0.2 46 ± 0.2 40 ± 0.02 24 62 ± 0.2 58 ± 0.3 48 ± 0.03 36 88 ± 0.3 78 ± 0.2 68 ± 0.03 48 150 ± 0.3 130 ± 0.4 118 ± 0.04 60 183 ± 0.2 156 ± 0.2 140 ± 0.02 72 188 ± 0.4 167 ± 0.2 154 ± 0.02 84 145 ± 0.2 130 ± 0.2 123 ± 0.03 96 132 ± 0.3 124 ± 0.3 118 ± 0.03 108 115± 0.3 110 ± 0.2 110 ± 0.02
Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của ni tơ vô cơ đến sự sinh trưởng, phát triển của nấm men
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 (NH4)2SO4 KNO3 KNO2 Sltb Thời gian(h)
31
Từ bảng số liệu và đồ thị ta thấy chủng nấm men S.cerevisiae M1 phát
triển tốt nhất trong môi trƣờng dinh dƣỡng chứa(NH4)2SO4từ 2 – 4 ngày đầu chúng sinh sản và phát triển nhanh nhất tƣơng ứng với pha sinh trƣởng, duy trì ổn định vào ngày 4 – 5 tƣơng ứng với pha cân bằng sau đó giảm dần vào các ngày sau. Tiếp theo là môi trƣờng dinh dƣỡng chứa KNO3 và KNO2.
Tuy nhiên trong thực tế sản xuất thì chỉ có nguồnlà đƣợc sử dụng làm nguồn cung cấp ni tơ. Donguồn ni tơ ở dạng NH4+rất dễ cho nấm men sử dụng. Còn không đƣợc sử dụng vì chúng chứa gốc nitrat gây độc có thể gây ra bệnh ung thƣ cho con ngƣời [10].
Vì vậy tôi thấy rằng nguồn ni tơ phù hợp để cung cấp cho quá trình lên men của chủng nấm men S.cerevisiae M1 là (NH4)2SO4
3.4.3.Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nồng độ (NH4)2SO4đến sự phát triển
của nấm men
Nghiên cứu tiếp theo vớimục đích xác định nồng độ (NH4)2SO4phù hợp nhất đối với sự phát triển của chủng nấm men S.cerevisiae M1 chúng tôi tiến hành nghiên cứu trong môi trƣờng lên men, HL đƣờng 250g/l, Ph = 4, hàm lƣợng men giống 10%,(NH4)2SO4 ở các nồng độ 0,1‰, 0,2‰, 0,3‰, 0,4‰, 0,5‰, với thời gian là 7 – 9 ngày, kết quả đƣợc dẫn ra bảng
Bảng 3.7.Ảnh hưởng của nồng độ (NH4)2SO4 hợp với sự phát triền
của nấm men Chỉ tiêu đánh giá Nồng độ(NH4)2SO4 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Lƣợng đƣờng sót(g/l) 3.3 ± 0.1 2.6 ± 0.2 2.9 ± 0.1 3.1 ± 0.3 3.4 ± 0.4 Độ cồn(%V) 8.8 ± 0.1 10 ± 0.2 9.5 ± 0.1 8.7 ± 0.3 8.4 ± 0.2 pH 3.7 ± 0.1 4 ± 0.2 4.2 ± 0.1 3.6 ± 0.2 3.3 ± 0.2
32
Hình 3.9. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ (NH4)2SO4 hợp với sự
phát triền của nấm men
Từ kết quả trên chúng tôi nhận thấy ở nồng độ 0.2‰ và 0.3‰thích hợp cho quá trình lên men vì ở nồng độ này dịch lên men có HL đƣờng sót thấp,HL cồn cao.
Ngoài ra chúng ta thấy nồng độ nồng độ (NH4)2SO4 trong dịch lên men tăng thì hàm lƣợng đƣờng sót cũng tăng, trong khi đó độ cồn đạt đƣợc giảm do pH của dung dịch thay đổi làm rối loạn TĐC của tế bào nấm men. Nếu quá ít sẽ làm tốc độ len men yếu, HL đƣờng sót cũng tăng, HL cồn giảm. Kết quả nghiên cứu phù hợp với các tác giả trƣớc đó(7)(8). Vì vậy chúng tôi quyết định chọn nguồn nitơ vô cơ từ độ (NH4)2SO4 với HL 0.2‰ và 0.3‰ để bổ sung vào dịch lên men.
3.5. Lên men vang nho cabernet sauvignon quy mô phòng thí nghiệm
3.5.1. Lên men vang nho quy mô phòng thí nghiệm
Từ kết quả nghiên cứu chúng tôi tiến hành lên men vang nho quy mô phòng thí nghiệm với môi trƣờng lên men là môi trƣờng 3(MT3) ở điều kiện 28c, pH = 4 tỷ lệ men giống là 10% với quy mô phòng thí nghiệm trong các
3.3 2.6 2.9 3.1 3.4 8.8 10 9.5 8.7 8.4 3.7 4 4.2 3.6 3.3 0 2 4 6 8 10 12 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Lượng đường sót Độ cồn pH Nồng độ(NH4)2SO4
33
bìnhlên men 250ml, sau khi kết thúc giai đoạn lên men chính trong vòng 9 ngày. Chúng tôi tiến hành phân tích các chỉ số cần thiết và chuyển sang quá trình lên men phụ. Kết quả phân tích đƣợc dẫn ra bảng
Bảng 3.8. Kết quả phân tích quá trình lên men rượu vang nho cabernet sauvignon
Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Mẫu
Độ rƣợu %V 10.2
Đƣờng sót % 2.2
Acid % 0.45
Độ pH 4.5
Sản phẩm đƣợc đánh giá cao.Trên cơ sở đó chúng tôi trình bày quy trình lên men vang nho.
34
3.5.2. Quy trình công nghệ lên men vang nho quy mô phòng thí nghiệm 3.3. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất vang nho cabernet sauvignon
35
3.5.3. Thuyết minh công nghệ
Quy trình sản xuất vang nho gồm 4 giai đoạn chính Giai đoạn 1: Chế biến dịch lên men
Giai đoạn 2: Lên men chính
Giai đoạn 3: Lên men phụ (ủ chín vang
Giai đoạn 4: Hoàn thiện chất lƣợng vang và tiêu thụ sản phẩm
Giai đoạn 1: Chế biến dịch lên men
Quả nho chín đƣợc thu hoạch từ các vƣờn trồng nho về chọn ra những quả lành, không sâu bệnh, loại bỏ những quả dập nát, quả thối. Sau đó rửa lại bằng nƣớc cho sạch bụi bẩn rồi để ráo nƣớc. Nho đƣợc đƣa vào các thùng ngâm đƣờng với tỷ lệ 1:1. Sau khoảng 15 ngày ta thu đƣợc dịch siro hoa quả có nồng độ đƣờng khoảng 60% - 80% và nhiều chất dinh dƣỡng khác đƣợc chiết từ thịt quả.
Giai đoạn 2: Lên men chính
Dịch lên men đƣợc bổ sung nấm men ( tỷ lệ khoảng 7 – 10%). Điều chỉnh nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men thƣờng khoảng 25 – 300C. Trong quá trình lên men phải tiến hành phân tích mẫu và kiểm tra nấm men thƣờng xuyên để điều chỉnh quá trình lên men cho phù hợp để hạn chế sự thất thoát cồn, hƣơng thơm, mùi vị,... trong quá trình lên men chính cần thiết phải lên men đầy bình, nên giữ áp lực ở mức thấp. Lên men chính thƣờng kết thúc sau khoảng 7- 9 ngày.
Giai đoạn 3: Lên men phụ (ủ chín vang)
Quá trình lên men phụ nên giữ ở nhiệt độ dƣới 10c,sau khi kết thúc lên men đƣợc 80-90 ngày có thể tiến hành tách cặn ở đáy bình sau đó có thể bổ sung phụ gia lắng trong bằng cách pha loãng chất phụ gia với cồn(10-15% V) và cho từ từ vào bình, vừa cho vừa khuấy theo một chiều cố định trong
36
khoảng 10-15 phút. Trong thời gian tàng trữ ngƣời ta thƣờng tách cặn ở đáy bình 2-3 lần trong suốt thời gian tàng trữ.
Giai đoạn 4: Hoàn thiện chất lượng và tiêu thụ sản phẩm
Sau khi ủ chín vang để tăng cƣờng giá trị cảm quan, độ trong của sản phẩm thì cần phải tiến hành lọc vang đến khi sản phẩm đạt đƣợc độ trong cần thiết. Việc đóng chai và tiêu thụ sản phẩm thƣờng đƣợc tiến hành ngay sau khi lọc vang lần cuối. Để tránh gây ô nhiễm rƣợu khi đóng chai cần phải tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu vệ sinh ở giai đoạn này. Vang sau khi đóng chai có thể đƣợc cất trữ và bảo quản trong thời gian dài.
37
KÊT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
1.1. Kết quả nghiên cứu từ dịch siro nho cabernet sauvignon đã phân lập, tuyển chọn đƣợc chủng nấm men có khả năng sinh trƣởng, phát triển tốt, hoạt lực lên men cao, HL đƣờng sót trong dịch lên men thấp, độ cồn cao, tạo vang có vị thơm ngon, độ lắng cao.
1.2. Nghiên cứu xác định động thái của quá trình lên men vang nho vàthời gian nhân giống thích hợp là 24h.
1.3. Đã nghiên cứu ảnh hƣởng của nồng độ nitơ đến lên men rƣợu vang. Trong đó nguồn nitơ hữu cơ từ 4 - 5g/l và nguồn nitơ vô cơ (NH4)2SO4 với hàm lƣợng 0,2% - 0.3% là thích hợp để bổ sung quá trình lên men rƣợu vang nho cabernet sauvignon.
1.4. Bƣớc đầu xây dựng quy trình công nghệ lên men thành công vang nho tạo ra đƣợc một loại vang có chất lƣợng tốt và quy trình lên men vang nho quy mô phòng thí nghiệm.
2. Kiến nghị
Từ kết quả thu đƣợc trong quá trình nghiên cứu chúng tôi mong muốn đóng góp chủng nấm men đã đƣợc tuyển chọn vào quá trình nghiên cứu sản xuất rƣợu vang từ nguồn nguyên liệu là nho cabernet sauvignonnói riêng và các giống nho khác nói chungnhằm phát triển ngành sản suất rƣợu vang từ nguồn nguyên liệu có sẵn trong nƣớc từ các vùng trồng nho nhƣ Ninh Thuận, Bình Thuận.
39
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bùi Ái (2003), công nghệ lên men ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm.Nxb đại học quốc gia Tp HCM.
[2].Nguyễn Thị Trân Châu, Trần Thị Áng(2001). Hóa sinh học. Nxb giáo dục
(pp156-161).
[3]. Nguyễn Lân Dũng và cộng tác viên (1976). Một số phƣơng pháp nghiên cứu vi sinh vật học tập 2, 3. Nxb khoa học kỹ thuật
[4]. Nguyễn Thành Đạt (1979), Vi sinh vật học đại cƣơng. Nxb giáo dục [5]. Vũ Công Hậu (1982).Chế vang trái cây rong gia đình. Nxb nông nghiệp [6]. Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Ngọc Linh (2011), Nghiên cứu ảnh hƣởng
của môi trƣờng dinh dƣỡng tới sự phát triển của chủng nấm men S.cerevisiaeH2 và H8, thông báo khoa học trường ĐHSP Hà Nội 2, số 1. [7]. Đinh Thị Kim Nhung (2001), Nghiên cứu động thái phát triển và quá trình lên men rượu vang phối hợp 2 chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae N9 và P6, thông báo khoa học trường, Trường ĐHSPHN2 (pp.289-300)
[8].Đinh Thị Kim Nhung(2007), tạp chí khoa học và công nghệ, trường
ĐHSPHN2, tập 45, số 2 (pp.87-92)..
[9]. Đinh Thị Kim Nhung. Nguyễn Phƣơng Châm. Đặng Thị Thu Hiền (1998), Tuyển chọn chủng nấm men lên men rƣợu vang. Thông báo khoa học, trườngĐHSP Hà Nội 2,số 1, (203,208)
[10].Lƣơng Đức Phẩm (2004). Công nghệ VSV.Nxb Nông nghiệp HN
[11]. NguyễnĐình Sinh(1997).Nấm men và khả năng sử dụng chúng trong công nghệ sinh học. Luận án tiến sỹ trƣờng đại học sƣ phạm Hà nội [12]. Hoàng Thị Thúy (2007). Nghiên cứu ảnh hƣởng của môi trƣờng dinh
dƣỡng và hàm lƣợng men giống cho quá trình lên men táo mèo. Khóa luận tốt nghiệp trường ĐHSP HN2.
40
[13]. Mark Berkowitz (september/october năm 1996). „world‟s Earliest wine.archaeology, truy cập ngày 10 tháng 9 năm 2014
[14]. “Oldest known wine-making facility‟ found in America”. BBC News (BBC), 11tháng 1.truy cập ngày 10 tháng 9 năm 2014