Trong quá trình lên men r u, m i phân t glucose s gi i phóng ra kho ng
50kcal. N ng l ng nƠy đ c n m men s d ng ch ng 20kcal. S còn l i s th i
ra canh tr ng do đó lƠm t ng nhi t đ d ch lên men. Theo Euler, nhi t đ này
SVTH:Cún T徠c S徇u Trang 32
1.5.3. Các s n ph m trong quá trình lên men r u.[3] 1.5.3.1. 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
hƠm l ng cao nh t.
Sau quá trình đ ng phơn, acid pyruvic đ c t o thành s b decarboncyl
đ t o thành aldehyt acetic:
2CH3CO-COOH 2CO2 + 2CH3CHO
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 vƠo môi tr ng lên men kho ng 1-2 gi đ u còn
lƠm 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 môi tr ng ngày càng
nhi u. HƠm 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 aicd 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 vƠo môi tr ng, t đó tác đ ng đ n ch t l ng c m quan c a s n ph m.
1.5.3.2. S n ph m ph
Acid h u Ế và aiẾế bỨo
Trong nhóm acid h u c , acid pyruvic lƠ 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 p acid acetic v i hƠm l ng khá th p (100-300 mg/l). Các acid succinic, fumaric và
SVTH:Cún T徠c S徇u Trang 33
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.
ậ u cao phân t
R u cao phân t lƠ r u có nhi u h n 2 nguyên t C trong phân t . T ng
hƠm l ng c a chúng trong s n ph m dao đ ng trong kho ng 150-350 mg/L.
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 vƠ 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.
Methanol
HƠm 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,
hƠm l ng methanol trong r u vang luôn d i ng ng cho phép và an toàn cho
ng i s d ng.
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 đư phát hi n 25 lo i aldehyde trong r u vang, chi m hƠm 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 lƠm r u vang
có mùi b . Tuy nhiên, hƠm l ng không đáng k nên không nh h ng nhi u đ n
SVTH:Cún T徠c S徇u Trang 34
Ester
Ethyl acetate lƠ ester đ c quan tâm nhi u nh t, n ng đ cao h p ch t
này t o nên mùi khó chu cho r u.
Các ester còn l i đ c chia thành 2 nhóm: ester gi a ethanol và các acid, ester gi a acid acetic vƠ các r u khác.
Trong nhóm ester gi a ethanol vƠ các acid, đáng chú ý lƠ 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 vƠ 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. nh h ng c a nhi t đ :[7] 1.5.4.1. nh h ng c a nhi t đ :[7]
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 mƠ 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 thƠnh 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
SVTH:Cún T徠c S徇u Trang 35
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, 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.
1.5.4.2. nh h ng c a pH:[7]
pH c a môi tr ng nh h ng r t l n đ n quá trình phát tri n c a n m men.
Tuy nhiên, pH t i u cho s phát tri n vƠ lên men r u c a n m men không c
đ nh, pH này ph thu c vào nhi u y u t :
Loài, ch ng n m men.
Thành ph n c a môi tr ng lên men.
i u ki n lên men.
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.
pH 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 mƠng đ c d dƠng. 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. nh h ng c a n ng đ đ ng ban đ u[3]
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 cƠng cao thì l ng ethanol
SVTH:Cún T徠c S徇u Trang 36 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 300 g/L thì s t ng n ng đ
ethanol thành ph m. N u quá 300 g/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.
S thay đ i n ng đ đ ng ban đ u còn nh h ng t i hƠm 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.
M t l u ý nh cho quá trình lên men lƠ hƠm l ng đ ng sót đ t kho ng 1-
2g/l lƠ hƠm l ng đ m b o cho m t s n ph m r u lên men hoàn toàn kh e m nh,
tránh đ c các nh h ng c a vi sinh v t gây b nh th ng g p r u vang.
1.5.4.4. Các thành ph n ếinh ế ng khác trong d ch qu :
Nit :[3]
HƠm l ng nit đ ng hóa thích h p trong d ch qu dao đ ng trong kho ng
400-500 mg/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 q 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 bỨo Ếh a bão hịa:[3]
Vitamin, khống và m t s ch t béo ch a bưo hòa lƠ các thƠnh 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 q trình lên men di n ra ch m ho c khơng hồn tồn.
SVTH:Cún T徠c S徇u Trang 37
1.5.4.5. nh h ng c a 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 Saccharosemyces cerevisiae. Các nhà s n xu t th ng c y t l gi ng kho ng 106 đ n 107 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.
1.5.4.6. nh h ng c a n ng đ oxy môi tr ng.[7]
M c dù lên men r u là m t q trình hơ h p y m khí, nh ng trong giai
đo n đ u c a quá trình lên men c n ph i cung c p oxy đ cho n m men sinh
tr ng và phát tri n đ t ng sinh kh i, n u thi u oxygen thì ho t đ ng c a n m men s y u đi. Tuy nhiên khi b t đ u chuy n sang giai đo n lên men hoàn toàn,
n u trong mơi tr ng có oxy thì n m men s t ng sinh kh i và không th c hi n
q trình lên men. Do đó, đ thống khí c a mơi tr ng r t b t l i cho quá trình
lên men. Ngồi ra, vi c t o mơi tr ng y m khí có tác d ng h n ch s ho t đ ng c a vi khu n lactic, n m men d i lƠm h h ng r u.
1.5.4.7. nh h ng c a ethanol.[3]
Ethanol là s n ph m quan tr ng c a quá trình lên men r u vang, th ng ch a t 10 ậ 14%. Tuy nhiên nó có th c ch ho t đ ng c a n m men. Khi đ c n b ng 1,5% th tích thì b t đ u c ch s phát tri n và sinh s n c a n m men. Khi
hƠm l ng c n t ng đ n 5% th tích thì s sinh s n b t đ u ng ng tr . N ng đ
c n lên 7 ậ 8% th tích thì q trình lên men gi m d n. nh h ng c a n ng đ
c n lên các lo i n m men không gi ng nhau. a s các lo i n m men đi u ki n
t i u ch u đ c n ng đ c n kho ng 14 ậ 16% th tích. Nh ng n m men d i ch
ch u đ c đ c n th p, do đó chúng ch s ng sót trong giai đo n đ u c a quá trình
lên men. Khi l ng c n t ng cao thì nh ng ch ng n m men chu đ c đ c n cao
SVTH:Cún T徠c S徇u Trang 38 B ng 1.9 : nh h ng c a n ng đ c n đ n m t s lo i n m men Lo i n m men N ng đ c n c Ế đ i n m men có th t n t i ( tính theo % th tích) Saccharosemyces oviformic 17-18 Haseni aspore 4-5,9 Saccharosemyces ellipsoideus 18 Saccharosemyces pasteurianus 10 Saccharosemyces serevisae 18-19 N m men d i 4-5 1.5.4.8. nh h ng c a th i gian.
Th i gian là y u t quan tr ng nh h ng đ n ch t l ng s n ph m vang. Trong th i gian lên men chính, n u th i gian lên men quá ng n, có th l ng c n t o ra quá ít.
Trong th i gian lên men ph , n u th i gian lên men khơng đ đ h ng
hình thành, mùi vang s không đ c tr ng. i v i đa s n m men, th i gian lên men chính t t nh t là 7 ậ 20 ngày. Th i gian lên men ph và tàng tr c a các lo i
r u ph i t vài tháng tr lên. Th i gian lên men ch u nh h ng c a các y u t
nh : nhi t đ lên men, n ng đ đ ng, ch ng n m men … N u n ng đ đ ng
càng cao thì th i gian lên men cƠng dƠi. NgoƠi ra, l ng gi ng b sung c ng lƠ
m t y u t quy t đnh th i gian lên men. V i đa s các lo i vang, l ng gi ng b sung vào kho ng 3 ậ 10% th tích d ch lên men.
1.5.4.9. nh h ng c a khí CO2.
CO2 đ c hình thƠnh trong quá trình lên men r u t đ ng: m t ph n s
t n t i trong môi tr ng, m t ph n s tách lên trên b m t môi tr ng, m t ph n s tích t l i thành b m t ng n cách gi a khơng khí vƠ mơi tr ng. CO2 tích t trong
mơi tr ng ch làm gi m kh n ng sinh s n c a n m men, nh ng không lƠm y u
SVTH:Cún T徠c S徇u Trang 39 Theo Muler Turgar v i n ng đ kho ng 0,25% tr ng l ng CO2 trong môi
tr ng s c ch s sinh s n c a n m men. Theo Smitener, s sinh s n c a n m men ng ng l i khi n ng đ CO2 đ t đ n 1,5% tr ng l ng. V i l ng CO2 này
t ng đ ng v i áp su t 7,7atm 15°C. CO2 n m trong kho ng không gi a b
m t môi tr ng và khơng khí có tác d ng ki m ch s phát tri n c a vi sinh v t
SVTH:Cún T徠c S徇u Trang 40
PH N 2:
V T LI U VẨ PH NG PHÁP NGHIểN C U
SVTH:Cún T徠c S徇u Trang 41
2.1. V T LI U NGHIÊN C U. 2.1.1. Qu thanh long.
Nh đư đ c p, thanh long đ c dùng làm nguyên li u là gi ng thanh long
ru t tr ng v đ (Hylocereus undatus) vƠ đơy lƠ nh ng qu thanh long th c p, b n t v do qu đư chín lơu ngƠy trên cơy mà khơng thu hái. Tuy nhiên, ch t l ng