Trong quá trình lên men r u, m i phân t glucose s gi i phóng ra kho ng 50kcal. N ng l ng này đ c n m men s d ng ch ng 20kcal. S còn l i s th i ra canh tr ng do đó làm t ng nhi t đ d ch lên men. Theo Euler, nhi t đ này chi m 25 kcal/phân t glucose.
1.5.2 Các s n ph m trong quá trình lên men r u
1.5.2.1 S n ph m chính Ethanol:
Ethanol là s n ph m trao đ i th c p c a n m men vang đ c tìm th y v i hàm l ng cao nh t.
Sau quá trình đ ng phân, acid pyruvic đ c t o thành s b decarboncyl đ t o thành aldehyde acetic:
SVTH: Ph m Th Giang Trang 48 Giai đo n cu i cùng c a lên men r u là aldehyt acetic b kh b i NAD.H2 t o thành ethanol.
N m men đ c gieo c y vào môi tr ng lên men kho ng 1-2 gi đ u còn làm quen ch a phát tri n, sau đó s phát tri n theo c p s nhân và b t đ u tích t etylic. R u etylic đ c n m men t o ra và tích t trong mơi tr ng ngày càng nhi u. Hàm l ng n m men cao d n s c ch s phát tri n c a n m men.
CO2:
CO2 là s n ph m trao đ i th c p cùng v i ethanol đ c xác đ nh là có hàm l ng cao nh t. CO2 không đ c sinh ra trong quá trình đ ng phân mà ch đ c sinh ra trong quá trình kh acid pyruvic thành ethanol.
Trong quá trình lên men, m i mole đ ng glucose s cho 2 mole CO2. CO2 đ c sinh ra s đ c n m men th i vào môi tr ng, t đó tác đ ng đ n ch t l ng c m quan c a s n ph m.
1.5.3 S n ph m ph
1.5.3.1 Acid h u c và aicd béo
Trong nhóm acid h u c , acid pyruvic là s n ph m do n m men sinh t ng h p trong q trình d hóa đ ng. Khi acid pyruvic b decarbonxyl hóa s t o ra aldehyde acetic và h p ch t này b oxy hóa t o acid acetic.S có m t c a acid acetic s gây nh h ng x u đ n mùi v s n ph m.Tuy nhiên, n m men t ng h pacid acetic v i hàm l ng khá th p (100-300 mg/l). Các acid succinic, fumaric và oxaloacetic đ u có ngu n g c t chu trình Krebs. N ng đ acid succinic t o ra v m n l n v đ ng cho s n ph m.
Trong nhóm acid béo có m t s acid do n m men t ng h p nh ng có kh n ng c ch ho t tính c a n m men v i n ng đ ch vài mg/L.
1.5.3.2R u cao phân t
R u cao phân t là r u có nhi u h n 2 nguyên t C trong phân t . T ng hàm l ng c a chúng trong s n ph m dao đ ng trong kho ng 150-350 mg/L.
SVTH: Ph m Th Giang Trang 49 Khi n ng đ c a r u cao phân t th p h n 300 mg/L, chúng đ c xem là nh ng c u t h ng và nh h ng t t đ n mùi v c a s n ph m.
Ng c l i, n u n ng đ c a chúng cao h n s t o mùi v khó ch u cho s n ph m. 1.5.3.3 Methanol
Hàm l ng methanol trong s n ph m th ng n m trong kho ng 30-35 mg/L. Methanol đ c xem là s n ph m c a ph n ng th y phân các g c methoxyl trong phân t pectin x y ra trong quá trình lên men r u.
Methanol đ c xem là ch t đ c. Giá tr LD50=350 mg/kg. Thông th ng, hàm l ng methanol trong r u vang ln d i ng ng chophép và an tồn cho ng i s d ng. 1.5.3.4 Polyol
R u đa ch c là r u có nhi u h n m t g c hydroxyl.Ng i ta tìm th y nhi u lo i r u đa ch c trong r u vang. áng chú ý h n c là glycerol và 2,3-butanediol.
Glycerol là s n ph m ph c a quá trình lên men ethanol t đ ng. Khi hịa tan n c, glycerol t o ra dung d ch nh t. Do đó, glycerol làm nh h ng x u đ n tr ng thái s n ph m.
1.5.3.5 H p ch t carbonyl
Các h p ch t carbonyl trong r u vang đ c chia thành 2 nhóm: aldehyde và ketone.
Ng i ta đã phát hi n 25 lo i aldehyde trong r u vang, chi m hàm l ng cao nh t là acetaldehyde.V i n ng đ cao, aldehyde s t o mùi c ho c mùi lá xanh cho s n ph m.
R u vang ch a kho ng 20 lo i ketone, trong đó, diacetyl làm r u vang có mùi b . Tuy nhiên, hàm l ng không đáng k nên không nh h ng nhi u đ n ch t l ng s n ph m.
1.5.3.6 Ester
Ethyl acetate là ester đ c quan tâm nhi u nh t, n ng đ cao h p ch t này t o nên mùi khó ch u cho r u.
SVTH: Ph m Th Giang Trang 50 Các ester cịn l i đ c chia thành 2 nhóm: ester gi a ethanol và các acid, ester gi a acid acetic và các r u khác.
Trong nhóm ester gi a ethanol và các acid, đáng chú ý là ethyl ester c a các acid béo, chúng không làm c i thi n mùi h ng c a r u vang ho c m t s t o nên mùi b , mùi s a chua.
Ester gi a acid acetic và các r u khác trong m t s tr ng h p t o nên mùi h ng đ c tr ng cho s n ph m.
1.5.4 Các y u t nh h ng đ n quá trình lên men
1.5.4.1 Nhi t đ :
Nhi t đ là y u t quan tr ng b c nh t đ i v i quá trình lên men r u. Nhi t đ không ch nh h ng đ n c ng đ lên men, t c đ sinh s n c a n m men mà còn đ n s t ng h p các s n ph m th c p, t đó nh h ng t i ch t l ng c a r u (đ r u, đ ng sót, ch t th m,..). Lên men th ng đ c th c hi n nhi t đ 10-300C.
nhi t đ cao:
Khi t ng nhi t đ trong kho ng 15-300C, n m men sinh tr ng nhanh h n, th i gian n m men thích nghi v i d ch qu ng n h n, ho t tính lên men c a n m men đ c c i thi n. Khi t ng nhi t đ 25-350C, lên men di n ra nhanh giai đo n đ u nh ng ch m d n giai đo n sau. Lên men b t đ u s m, x y ra m nh m , nh ng d b ng ng l i s m, khi l ng đ ng sót cịn khá nhi u. V i l ng đ ng này, d b vi khu n lactic s d ng. Do v y, trong s n ph m có nhi u acid lactic và acid acetic. Ngoài ra, trong d ch qu có s n fructose t o đi u ki n cho vi khu n lactic s d ng và t o thành r u mannic và acid cetic. Các ch t này làm cho s n ph m có v chua-ng t khó ch u. Nhi t đ càng cao càng t o đi u ki n cho lên men k khí nh ng l i gây khó kh n cho lên men th c p t đ ng sót.
nhi t đ th p:
nhi t đ th p, kh n ng ch ng ch u s c ch c a ethanol và acid béo c a n m men t t h n, t l t bào s ng khi k t thúc quá trình lên men cao h n. Tuy nhiên,
SVTH: Ph m Th Giang Trang 51 nh c đi m c a lên men nhi t đ th p là kéo dài th i gian lên men kéo theo chi phí s n xu t. nhi t đ th p h n 160C, sinh s n và lên men b kéo dài. Nhi t đ lên men quá th p (<100C) làm quá trình lên men b ng ng l i.
1.5.4.2Giá tr pH:
Nhìn chung các ch ng n m men r u đ u ho t đ ng t t trong môi tr ng pH 3,5- 4,5.
pH cao:
N u pH quá cao s t o đi u ki n thu n l i cho các vi sinh v t t p nhi m, các vi sinh v t c nh tranh c ch t v i n m men và t ng h p nên các s n ph m gây nh h ng x u đ n ch t l ng s n ph m.
pả th p:
N u giá tr pH d ch qu quá th p (<3,0) thì th i gian lên men kéo dài. Tuy nhiên, môi tr ng pH th p s cung c p đ proton cho quá trình v n chuy n các acid amin qua màng đ c d dàng. H n n a, còn giúp c ch các vi sinh v t t p nhi m nh n m men d i, vi khu n acetic,..s góp ph n c i thi n ch t l ng s n ph m.
1.5.4.3 N ng đ đ ng ban đ u:
N m men lên men đ c các lo i đ ng: glucose, fructose và saccharose. Thông th ng, n ng đ đ ng lên men trong d ch qu càng cao thì l ng ethanol trong s sinh ra càng nhi u.
ng hòa tan vào d ch qu s t o nên áp su t th m th u tác đ ng lên thành t bào n m men. N u áp su t th m th u quá l n thì n m men s b c ch , t bào b m t n c, thay đ i hình d ng ho c có th b ch t đi. i v i h u h t các ch ng n m men, khi t ng n ng đ đ ng trong d ch qu đ n 300g/L thì s t ng n ng đ ethanol thành ph m. N u quá 300g/L thì l ng ethanol gi m xu ng do n m men b c ch b i áp su t th m th u, làm quá trình lên men di n ra ch m ch p và khơng hồn tồn.
SVTH: Ph m Th Giang Trang 52 S thay đ i n ng đ đ ng ban đ u còn nh h ng t i hàm l ng các s n ph m trao đ i ch t do n m men sinh ra, ch ng h n, t ng n ng đ đ ng s làm t ng l ng glycerol và các ester trong s n ph m.
1.5.4.4 Các thành ph n dinh d ng khác trong d ch qu :
Nit đ ng hóa
Hàm l ng nit đ ng hóa thích h p trong d ch qu dao đ ng trong kho ng 400- 500mg/L. Khi t ng n ng đ nit đ ng hóa trong kho ng xác đ nh thì l ng n m men tích l y trong quá trình lên men s t ng theo, t đó t c đ lên men c ng s t ng, rút ng n th i gian lên men. Tuy nhiên, n u t ng n ng đ nit đ ng hóa quá m c s gi m n ng đ ethanol trong d ch lên men đ ng th i nh h ng không t t đ n ch t l ng s n ph m.
Vitamin, khoáng và m t s ch t béo ch a bão hịa:
Vitamin, khống và m t s ch t béo ch a bão hòa là các thành ph n dinh d ng c n thi t cho ho t đ ng s ng c a n m men, d ch qu nghèo các thành ph n nói trên s làm quá trình lên men di n ra ch m ho c khơng hồn tồn.
Ch ng n m men
Hi n nay, trong s n xu t, ng i ta ch y u dùng các ch ng n m men thu c loài Saccharosemycescerevisiae. Các nhà s n xu t th ng c y t l gi ng kho ng 106 t bào/ml. N u t ng t l gi ng c y thì s h n ch hi n t ng lên men khơng hồn tồn và rút ng n th i gian lên men, nh ng t ng t l n m men quá m c s nh h ng không t t đ n h ng c a s n ph m.
SVTH: Ph m Th Giang Trang 53
PH N 2. V T LI U, PH NG
PHÁP VÀ N I DUNG NGHIÊN C U
SVTH: Ph m Th Giang Trang 54
2.1 V t li u nghiên c u
2.1.1 Trà đen
Ch n lo i trà đen có ch t l ng n đ nh, mua t i đ ng Tô Hi n Thành, qu n 10, TP. HCM. Khi pha, n c chè đen có màu nâu đ t i, v d u, h ng th m nh . Không l n quá nhi u t p ch t gây nh h ng ch t l ng r u vang.
2.1.2 N m men
N m men Saccharosemyces cerevisiae d ng đông khô đ c mua t i ch hóa ch t Kim Biên. 2.1.3 ng: S d ng đ ng RE Biên Hòa. 2.2 Ph ng pháp nghiên c u 2.2.1 Quy trình s n xu t d ki n: 2.2.1.1 S đ quy trình
SVTH: Ph m Th Giang Trang 55