4.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô của dịch lên men đến chất lượng rượu vang từ khoai lang tím
Nồng độ chất khô được coi như biểu thị nồng độ đường, mà đường là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình lên men, lượng đường thấp sẽ làm giảm hiệu suất lên men, không tạo được độ cồn mong muốn trong rượu vang. Lượng đường khá cao sẽ làm tăng áp suất thẩm thấu và làm mất trạng thái cân bằng sinh lí của nấm men, vì thế lượng đường nhiều sẽ dẫn đến ức chế không những tạp khuẩn mà cả nấm men.
Do đó để tìm ra được nồng độ chất khô của dịch lên men phù hợp nhất cho quá trình lên men, chúng tôi tiến hành nghiên cứu và kết quả được thể hiện ở bảng 4.5 dưới đây:
Bảng 4.5. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô của dịch lên men đến chất lượng rượu vang từ khoai lang tím
Nồng độ chất khô (%)
Thời gian (ngày)
0 5 10
Hàm lượng cồn (%)
16 0 6,3a 11,01a
18 0 7,81b 12,61b
20 0 8,2b 13,01c
22 0 7,7b 12,3b
24 0 6,5a 11,9d
Cv% 0 3,2 1,4
LSD0,05 0 0,43 0,32
(Những số trong cùng cột có ký hiệu chữ khác nhau là khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05)
Từ bảng 4.5 cho chúng tôi thấy khi tăng nồng độ đường mức độ vừa phải từ 16% đến 20% thì độ cồn cũng tăng dần và đạt cao nhất 8,2%V ở ngày thứ 5 và 13,01%V ngày thứ 10. Khi độ đường cao hơn 20 0Bx thì độ cồn có xu hướng giảm.
Nguyên nhân chính của hiện tượng này là do sự thay đổi áp suất thẩm thấu gây ra bởi hàm lượng đường trong dịch lên men. Khi độ đường tăng lên nguồn thức ăn trở nên dồi dào, do đó nấm men phát triển nhanh và đạt mật độ sinh khối cao và sau đó chuyển tiếp nhanh qua quá trình lên men mạnh. Tuy nhiên, khi nồng độ đường lên quá cao sẽ tạo áp suất thẩm thấu lớn gây ức chế phần nào hoạt động trao đổi chất của nấm men kéo theo tốc độ lên men bị hạn chế. Qua đây, chúng tôi thấy ở nồng độ chất khô hòa tan là 20%, độ cồn ở ngày lên men thứ 10 đạt 13,01%V, phù hợp cho quá trình lên men rượu vang cần độ cồn cao.
Để khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô của dịch lên men đến chất lượng rượu vang từ khoai lang tím ngoài chỉ tiêu về nồng độ cồn chúng tôi còn tiến hành đánh giá cảm quan rượu vang sau 10 ngày lên men và kết quả được thể hiện dưới bảng 4.6.
Bảng 4.6. Đánh giá cảm quan rượu vang sau 10 ngày lên men Nồng độ chất khô
hòa tan (%) Phương pháp mô tả
16 Tím trong, mùi thơm nhẹ, hơi chua, hậu vị không tốt 18 Tím trong, mùi thơm, hơi chua, hậu vị chưa tốt 20 Tím trong, mùi thơm khá đặc trưng, hậu vị vừa phải 22 Tím hơi đục, mùi thơm khá đặc trưng , hậu vị kém 24 Tím đục, mùi không đặc trưng, vị chua, khá đắng
Qua bảng 4.6, chúng tôi thấy chất lượng rượu vang ở tất cả các thí nghiệm đều được đánh giá khá tốt về màu sắc và mùi, riêng chỉ có mẫu dịch lên men có nồng độ chất khô hòa tan 24% thì chất lượng rượu có mùi vị lạ không đặc trưng cho sản phẩm. Ở tất cả các mẫu thí nghiệm rượu vẫn còn vị chua, tuy nhiên trong các mẫu dịch lên men thì mẫu có nồng độ chất khô hòa tan là 20% được đánh giá cảm quan tốt nhất so với các mẫu còn lại.
Vì vậy với các chỉ tiêu thì ở nồng độ 20% sự phát triển nấm men diễn ra mạnh nhất, nồng độ chất khô hòa tan và lượng đường giảm nhiều nhất, độ cồn tạo ra cao nhất 13,01%V nên nồng độ chất khô hòa tan 20% phù hợp nhất cho quá trình lên men rượu vang khoai lang tím.
4.3.2. Ảnh hưởng của pH lên men đến chất lượng rượu vang từ khoai lang tím 4.3.2.1. Ảnh hưởng của pH đến khả năng sử dụng đường của nấm men
pH ảnh hưởng rất lớn đến hàm lượng chất khô hòa tan của dịch lên men trong quá trình lên men chính. Với mức pH thích hợp, dịch lên men sẽ tránh bị nhiễm tạp và hư hỏng, khi dịch lên men bị nhiễm khuẩn thì hàm lượng chất khô hòa tan sẽ giảm đáng kể ảnh hưởng đến chất lượng của rượu vang.
Do đó để tìm ra pH thích hợp trong quá trình lên men rượu vang khoai lang tím, chúng tôi tiến hành nghiên cứu với các mức pH khác nhau và kết quả được thể hiện ở bảng 4.7 dưới đây:
Bảng 4.7:Ảnh hưởng của pH đến khả năng sử dụng đường của nấm men pH
nguyên liệu
Thời gian (ngày)
0 2 4 6 8 10
Hàm lượng chất khô hòa tan (%)
3 20 17,9a 13,7a 11,5a 7,2a 6,8a
3,5 20 16,2b 10,91b 9,5b 7,3a 7,0a
4,0 20 18,3a 15,91c 13,8c 10,91b 9,2b
4,5 20 16,7c 14,4d 12,91d 8,6c 7,4a
5,0 20 16,5bc 12,2e 9,9b 7,7a 7,2a
Cv% 0 1,5 1,6 2,1 2,8 3,5
LSD0,05 0 0,48 0,34 0,43 0,43 0,48
(Những số trong cùng cột có ký hiệu chữ khác nhau là khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05)
Từ bảng 4.7 cho chúng ta thấy khi tăng mức pH từ 3,0 đến 4,0 thì hàm lượng chất khô hòa tan tăng dần và đạt cao nhất 18,3% ngày thứ 2; 15,91% ngày thứ 4;
13,8% ngày thứ 6; 10,91% ngày thứ 8; 9,2% ngày thứ 10. Khi tiếp tục tăng giá trị pH cao hơn giá trị pH = 4,0 thì hàm lượng chất khô hòa tan có xu hướng giảm trở lại.
Nguyên nhân là do pH tối thích cho sự phát triển của nấm men là 3,2 – 4, ngoài ngưỡng pH này thì sẽ làm ức chế sự phát triển của nấm men đồng thời tạo điều kiện thích hợp cho các loại vi sinh vật gây hại phát triển dẫn đến dịch lên men bị nhiễm khuẩn từ đó các hàm lượng chất khô hòa tan giảm đi gây ảnh hưởng đến chất lượng rượu vang.
Như vây, dựa vào kết quả thu được ở bảng 4.3 ta thấy pH = 4,0 thì sự phát triển của nấm men là tốt nhất, tạo hàm lượng chất khô hòa tan lớn nhất so với các mẫu có pH khác.
4.3.2.2. Ảnh hưởng của pH đến lượng cồn tạo ra sau quá trình lên men
pH có ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men, ở pH thấp sẽ ức chế vi khuẩn nhưng pH quá thấp sẽ ức chế hoạt động của nấm men, ngược lại với pH quá cao sản phẩm chính tạo thành là glycerin chứ không phải là etanol như ta mong muốn.
Để tìm ra pH thích hợp cho quá trình lên men chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu các giá trị pH khác nhau và kết quả được thể hiện ở bảng 4.8 dưới đây:
Bảng 4.8: Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng độ cồn tạo ra sau quá trình lên men
pH Độ cồn
3,0 8,8a
3,5 10,5b
4,0 13,3c
4,5 12,9c
5,0 12,3e
Cv% 2,3
LSD0,05 0,48
(Những số trong cùng cột có ký hiệu chữ khác nhau là khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α=0,05)
Từ bảng 4.8 cho chúng tôi thấy khi tăng dần pH ban đầu từ 3,0 đến 5,0 sự tăng của độ cồn không tuyến tính với sự tăng của giá trị pH. Ở pH = 4 độ cồn thu được cao nhất là 13,3 %V. Ở độ pH này, nấm men phát triển tốt nhất và sau khi tăng sinh khối đến một mật độ nhất định thì chúng thực hiện chủ yếu sự lên men chuyển hóa đường thành rượu. Còn pH cao, pH = 4,5, pH = 5 thuận lợi cho nấm men phát triển mạnh nhưng nó cũng thuận lợi cho vi sinh vật tạp nên độ rượu tạo ra không cao.
Còn pH = 3, pH = 3,5 thấp ức chế sự phát triển của nấm men độ rượu tạo ra thấp, sản phẩm chua, vị không hài hòa.
Như vậy, để tạo điều kiện cho nấm men phát triển tốt thì chúng tôi chọn mẫu có pH = 4 với lượng cồn tạo ra là 13,3%V trong quá trình lên men.
Để nghiên cứu ảnh hưởng của pH lên men đến chất lượng rượu vang từ khoai lang tím ngoài chỉ tiêu về hàm lượng chất khô hòa tan và nồng độ cồn sinh ra thì chúng tôi tiến hành đánh giá cảm quan rượu vang sau 10 ngày lên men được thể hiện qua bảng 4.9 dưới đây như sau:
Bảng 4.9: Đánh giá cảm quan rượu vang sau 10 ngày lên men
pH Phương pháp mô tả
3,0 Tím trong, mùi thơm đặc trưng, rất chua 3,5 Tím trong, mùi thơm đặc trưng, ít chua 4,0 Tím trong, mùi thơm đặc trưng, hậu vị tốt
4.5 Tím trong, mùi thơm dịu, thoảng vị lạ, hậu vị yếu 5,0 Tím trong, không có mùi thơm, vị lạ
Từ bảng 4.9 cho chúng ta thấy ở cả 5 mẫu rượu đều cho màu sắc tốt, nhưng rượu lên men ở pH 3,0 và 3,5 thì rượu vẫn còn vị chua, ở mẫu có pH là 4,5 và 5,0 rượu lại có mùi vị lạ và chỉ có mẫu có pH 4,0 là được đánh giá cao nhất về mùi, vị, màu sắc. Như vậy, với mẫu có pH là 4,0 được coi là tốt nhất trong các mẫu thí nghiệm. Do đó, chúng tôi quyết định lựa chọn pH của dịch lên men thích hợp cho sản xuất rượu vang khoai lang tím là 4,0.
4.3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống nấm men đến chất lượng rượu vang từ khoai lang tím
Từ các kết quả trên chúng tôi chọn nồng độ chất khô hòa tan 20%, pH = 4 để tiến hành thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ nấm men đến quá trình lên men rượu vang khoai lang tím. Tỷ lệ giống cấy từ 1 đến 5% so với thể tích dịch lên men, tương ứng với tỷ lệ giống cấy tăng dầns từ 2.106 đến 107 tế bào/ml.
Sau 10 ngày lên men chính, xác định nồng độ đường còn lại và độ cồn sinh ra, kết quả được thể hiện qua bảng 4.10.
Bảng 4.10: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men bổ sung vào đến chất lượng rượu vang khoai lang tím
Chỉ tiêu Tỷ lệ
cấy giống (%)
Độ cồn
Đường sót (mg/ml)
Hàm lượng CKHT
(Bx0)
pH Đánh giá cảm quan Màu
sắc
Vị Nhận xét Cảm quan
1 10,9a 54a 8,1a 3,68a 5,7a 5,4a
Tím trong, mùi thơm nhẹ, hậu chưa tốt
2 12,3b 47b 7,5b 3,63b 5,9a 7,8b
Tím trong, mùi thơm, hậu vị tốt
3 13,1c 41c 6,91c 3,64ab 8,3c 8,2b
Tím trong, mùi thơm dịu, hậu vị tốt
4 12,8c 40c 6,9c 3,61b 7,7d 7,4b
Tím hơi đục, mùi ít đặc trưng, chua
5 12,4bc 39c 6,8c 3.59b 7,5d 6c
Tím hơi đục, nhiều cặn lắng, mùi không đặc trưng, vị chua
Cv% 2,2 6,0 3,3 0,7 3,8 3,8 -
LSD0,05 0,48 4,81 0,43 0,048 0,48 0,48 -
(Những số trong cùng cột có ký hiệu chữ khác nhau là khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05)
Qua 4.10 chúng tôi thấy tỷ lệ nấm men bổ sung có ảnh hưởng đến chất lượng rượu vang từ khoai lang tím. Với tỷ lệ nấm men bổ sung càng cao thì hàm lượng cồn tạo thành càng nhiều và hàm lượng đường sót giảm nhanh. Khi tăng tỷ lệ giống cấy từ 1 - 3%, thì độ cồn cũng tăng dần và đạt cực đại ở tỷ lệ 3% (13,1%). Sau đó
nếu tiếp tục tăng tỷ lệ nấm men bổ sung từ 3 - 5% thì độ cồn sinh ra giảm nhiều (13,1 - 12,4%), hàm lượng đường sót giảm không đáng kể (42- 40 mg/l).
Điều này có thể giải thích các mẫu tỷ lệ giống cấy thấp thì chúng cần dùng nhiều đường cho nhu cầu tăng sinh khối, phần ít đường còn lại dùng cho quá trình lên men hoặc cũng có thể là do số lượng tế bào ít nên không đủ khả năng ức chế các tạp khuẩn khiến chúng phát triển mạnh và tạo ra các sản phẩm không phải là rượu.
Đối với các mẫu có tỷ lệ nấm men cao mà tạo ra độ cồn không cao là do chúng cạnh tranh nhau mạnh mẽ dẫn đến quá trình lên men tạo rượu không cao.
Sau khi lên men, rượu vang ở các mẫu bổ sung tỷ lệ giống 4%, 5% có độ cồn cao nhưng về mặt cảm quan chưa được đánh giá cao do màu sắc không tốt, có màu tím đục, nhiều cặn lắng so với các công thức khác. Còn ở các mẫu bổ sung tỷ lệ giống 1%, 2% cho cảm quan cao về màu sắc cũng như mùi vị nhưng lại có độ cồn không mong muốn. Còn lại các mẫu có bổ sung tỷ lệ giống là 3% cho độ cồn cao và có giá trị cảm quan cao hơn so với các mẫu khác.
Do đó, chúng tôi lựa chọn tỷ lệ cấy giống nấm men vào dịch lên men trong quá trình lên men rượu vang từ khoai lang tím là 3%.