kéo dài thời gian bảo quản
1. Các nguyên nhân gây hư hỏng của rượu:
Trong sản xuất rượu vang thường gặp những hiện tượng hư hỏng như: có mùi chua, hoặc mùi vị lạ, tỏa nhiệt nhiều, sủi bọt, vẩn đục, nổi váng, đổi màu, độ chua tăng…mà nguyên nhân của các hiện tượng trên là do sự tạp nhiễm của các vi sinh vật khác trong quá trình lên men. Những vi sinh vật này thường cùng phát triển với men rượu, chúng nhiễm vào môi trường lên men từ nguyên liệu, nước, không khí, thiết bị lên men không được thanh trùng kỹ hoặc quá trình nhân giống…một số vi sinh vật tạp nhiễm phát triển nhanh chóng trong điều kiện thuận lợi, làm tiêu hao nguồn đường và tạo ra nhiều sản phẩm trao đổi chất gây độc hoặc kìm hãm sự phát triển của men giống, làm giảm hiệu suất tạo thành rượu.
2. Biện pháp kéo dài thời gian bảo quản.
Để kéo dài thời gian bảo quản rượu ngoài những biện pháp thông thường như bảo quản nơi thoáng mát, hạn chế tiếp xúc với oxy không khí bằng cách để lại khoảng không trong chai nhỏ lại, sử dụng chai thủy tinh màu tối để ánh sáng không lọt qua được… người ta còn có thể kéo dài thời gian bảo quản
cách kết hợp các biện pháp trên với việc bảo quản ở nhiệt độ thấp (7 – 100C) hoặc kết hợp các biện pháp trên với việc nâng cao độ cồn của rượu.
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1.1. Nguyên liệu chính
Nguyên liệu được sử dụng trong nghiên cứu này là Cam sành có phẩm chất kỹ thuật tốt. Cam sành khi chín vẫn có màu xanh, da hơi ngả sang màu vàng. Cam sành đạt độ chín kỹ thuật và được thu mua ở các chợ trong thành phố Nha Trang – Khánh Hòa.
Hình 2.1: Quả cam sành
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của quả cam: STT Thành phần Hàm lượng (%)
1 Nước 80,6
2 Đường tổng số 8,8
3 Acid tổng số 12,8 (g/l)
4 Chất tro 0,34
2.1.2 Nguyên liệu phụ và hóa chất1. Đường Saccharoza 1. Đường Saccharoza
Đường sử dụng trong sản xuất rượu là đường cát trắng, yêu cầu đường phải tốt.
- Hàm lượng Saccharoza > 99%. - Hàm lượng nước < 9,2%.
- Đường phải trắng, tinh thể không có tạp chất, lượng đường khử < 0,1 %
- Hàm lượng tro < 0,03%
2. Soda Na2CO3
Soda được dùng là loại tốt, đảm bảo các yêu cầu sau: - Hàm lượng Na2CO3 > 99%.
- Hàm lượng nước < 0,3%.
- Dạng tinh thể: không lẫn tạp chất.
Ngoài các hóa chất trên, nước nha được sử dụng trong quá trình nhân giống nấm men.
3. Vi sinh vật dùng trong chế biến vangcam
Để ngiên cứu và chế biến vang cam tôi sử dụng chủng nấm men
Saccharomyces cerevisia được giữ trong ống nghiệm, men ở dạng tiềm sinh, trên môi trường thạch. Chủng nấm men này có nguồn gốc tại Việt Nam, được cung cấp bởi Viện Công Nghệ Sinh Học Nhiệt Đới- Hà Nội.
4. Các dụng cụ và thiết bị dùng trong nghiên cứu
- Máy ép trái cây.
- pH kế, tên thiết bị: Digital pH Meter, hiệu: ATAGO sản xuất tại Nhật Bản.
- Khúc xạ kế, tên thiết bị: ATC – 1E, Brix: 0 – 32%, hiệu: ATAGO sản xuất tại Nhật Bản.
- Bình thủy tinh dùng để lên men. - Cân kỹ thuật.
- Bình tam giác. - Vải lọc.
Và các dụng cụ khác.
Do đặc điểm của loại cam sành có hàm lượng nước cao, vỏ dày dễ lột nên việc tách dịch quả rất đơn giản, vì vậy tôi chỉ tiến hành lên men dịch quả của loại nguyên liệu này.
2.3.1 Quy trình dự kiến
Rượu vang từ cam sành là loại rượu lên men không có xác quả. Dựa vào quy trình công nghệ sản xuất vang trắng để nghiên cứu đưa ra quy trình công nghệ sản xuất rượu vang từ cam sành như sau:
Hình 2.2: Quy trình dự kiến sản xuất vang cam
Từ quy trình dự kiến này mục đích sẽ nghiên cứu các điều kiện thích hợp cho quá lên men như: hàm lượng đường của dịch quả đem lên men, pH cuả môi trường dịch quả đem lên men và tỷ lệ nước và cái men so với dịch quả đem lên men, xác định thời điểm kết thúc lên men.
2.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm
Đường, acid citric, soda
Sản phẩm
Xử lý sau lên men
Nấm men Nhân giống Lên men Điều chỉnh thành phần Dịch quả Ép Rửa, bóc vỏ Cam
1. Bố trí thí nghiệm xác định số lượng tế bào nấm men qua thời gian nhân giống.
Số lượng tế bào nấm men là một thông số quan trọng. Nó quyết định đến khả năng lên men của dịch quả. Trước tiên là nghiên cứu đếm số tế bào nấm men đạt được qua các giờ nhân giống: 0 giờ, 4 giờ, 8 giờ, 12 giờ, 16 giờ, 20 giờ và cuối cùng là 24 giờ. Để thực hiện thí nghiệm trên cần tiến hành các công đoạn sau:
- Cấy nấm men từ ống giống thuần chủng vào dịch quả đã điều chỉ thành phần ở pH = 4,0; nồng đồ đường đạt 10- 12% và bổ sung một số chất như B1, amonsunfat kích thích cho nấm men phát triển.
- Sau khi cấy chuyển sang bình đựng 200ml dịch đã điều chỉnh thành phần phù hợp, sau đó tiến hành nhân giống nấm men. Trong quá trình nhân giống sử dụng thiết bị sục khí oxy vô trùng giúp nấm men tăng sinh.
- Cứ cách 4 giờ nhân giống, tiến hành đếm số lượng tế bào nấm men bằng phương pháp buồng đếm Goriaev – Thom.
2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng đường của dịch quả đem lên men
Hàm lượng đường là thông số ảnh hưởng đến độ cồn là chính. Do đó hàm lượng đường trong dịch quả ảnh hưởng tới mùi vị của rượu. Vì vậy thí nghiệm trên đây nhằm nghiên cứu hàm lượng đường thích hợp để tạo ra một sản phẩm tốt.
Thí nghiệm đã tiến hành như sau:
- Xác định hàm lượng đường có sẵn trong dịch cam sau khi ép bằng khúc xạ kế.
Thông thường hàm lượng đường này dao động trong khoảng 70 – 80 g/l dịch quả.
- Sau đó cho vào 4 mẫu thí nghiệm một lượng đường thích hợp để sau khi bổ sung, các mẫu lần lượt có hàm lượng đường là: 180 g/l, 200 g/l, 220 g/l, 240 g/l.
Mỗi mẫu thí nghiệm có thể tích là 300 ml dịch quả. Thông thường pH của dịch cam là 3,5– 4,0.
Giữ nguyên pH của dịch quả là 3,8. Sau khi điều chỉnh hàm lượng đường trong dịch quả,tiến hành lên men với các điều kiện giống nhau là:
+ Tỷ lệ nước cái men so với dịch quả lên men là: 1/10
+ Lên menở điều kiện thường (nhiệt độ lên men là nhiệt độ thường dao động 25– 320C)
- Từ khi cho men vào dịch quả, ghi nhận kết quả lên men thông qua độ giảm hàm lượng đường ở cuối quá trình lên men.
Hình 2.3: Sơ đồ bố trí xác định hàm lượng đường 180 g/l 200g/l 220g/l 240g/l Cam Rửa, bóc vỏ Ép pH = 3,8 Đánh giá chất lượng chọn hàm lượng đường thích hợp
Xử lý sau lên men
Nấm men
Nhân giống
Lên men
T = 192h
Nghiên cứu xác định hàm lượng đường
3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng nấm men thích hợp
Hình 2.4: Sơ đồ bố trí xác định tỷ lệ nấm men
Sau khi xác định hàm lượng đường và pH thích hợp, tôi tiến hành xác định lượng nấm men thích hợp. Lượng nấm men ảnh hưởng đến thời gian lên men chính, độ cồn nên cũng ảnh hưởng đến mùi, vị của rượu. Thí nghiệm trên nhằm xác định lượng nấm men thích hợp để tạo ra sản phẩm tốt nhất.
Để tiến hành thí nghiệm này, cũng thực hiện các bước như thí nghiệm trên. Trước đó tôi chuẩn bị gây giống men cấp nhỏ để đạt các tỷ lệ nước cái men so với dịch quả là 6%, 8%, 10%, 12%.
Nghiên cứu xác định hàm nấm men
6% 8% 10% 12% Rửa, bóc vỏ Dịch quả Ép Điều chỉnh thành phần (với hàm lượng đường 220 g/l và pH = 3,8) Lên men
Xử lý sau lên men
Sản phẩm
Đánh giá chất lượng chọn
tỷ lệ nấm men thích hợp
(%: tỷ lệ nước cái men
so với dịch quả)
4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí xác định thời gian lên men
Thời gian lên men ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của rượu. Để xác định thời gian lên men, tiến hành như sau:
Sau khi xác định hàm lượng đường, pH, tỷ lệ nấm men thích hợp, tiến hành lên men 4 mẫu thí nghiệm, mỗi mẫu là 300 ml, ở điều kiện thường với thời gian lần lượt là 5 ngày, 7 ngày, 10 ngày, 12 ngày.
2.2.3. Các phương pháp phân tích kiểm nghiệm1. Phân tích hóa học: xem phụ lục 1. Phân tích hóa học: xem phụ lục
a. Xác định độ rượu của dịch lên men.
5 ngày 7ngày 10ngày 12 ngày Rửa, bóc vỏ Dịch quả Ép Điều chỉnh thành phần (với hàm lượng đường 220 g/l và pH = 3,8) Lên men
Xử lý sau lên men
Sản phẩm
Đánh giá chất lượng chọn
tỷ lệ nấm men thích hợp
b. Xác định đường khử bằng phương pháp Bertrand.
2. Kiểm nghiệm cảm quan mẫu rượu vang theo tiêu chuẩn TCVN 3215 – 79
Đối với rượu vang nói riêng và rượu nói chung các chỉ tiêu cảm quan quan trọng cần kiểm tra là: độ trong, màu sắc, mùi, vị.
Dựa trên các tài liệu về kiểm nghiệm, cách đánh giá tiêu chuẩn rượu vang và TCVN 3215 – 79. Tiêu chuẩn phân tích cảm quan sản phẩm thực phẩm. Phương pháp cho điểm kiểm nghiệm cảm quan đối với rượu vang từ cam như sau:
a. Ðối với chỉ tiêu vị(phụ lục) b. Ðối với chỉ tiêu mùi (phụ lục)
c. Ðối với chỉ tiêu màu sắc và độ trong(phụ lục)
3. Phương pháp phân tích vi sinh 4. Đánh giá chất lượng.
Khi đánh giá các chỉ tiêu cảm quan trên thì có 5 kiểm nghiệm viên tham gia đánh giá cho điểm. Kết quả trình bày là trung bình cộng điểm của các kiểm nghiệm viên.
Đối với rượu vang các chỉ tiêu cảm quan trên có các hệ số quan trọng K như sau:
Vị: K = 2,0 Mùi: K = 1,2
Màu sắc và độ trong: K = 0,8
Tích điểm trung bình của một số chỉ tiêu với hệ số quan trọng của các chỉ tiêu đó là điểm trung bình có trọng lượng của các chỉ tiêu đó. Điểm chung về cảm quan của một mẫu là tổng số điểm có trọng lượng của tất cả các chỉ tiêu cảm quan.
Để đánh giá chất lượng sản phẩm vang cam, tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu độ cồn, hàm lượng đường còn lại sau lên men, độ chua của rượu. Ngoài ra sản phẩm được kiểm tra bằng phương pháp cảm quan (cho điểm). Dựa vào
bảng điểm chuẩn xây dựng ở trên, hội đồng cảm quan gồm 5 người để đánh giá sản phẩm với các chỉ tiêu: độ trong và màu sắc, mùi, vị.
Việc đánh giá chất lượng theo phương pháp cảm quan được tuân thủ theo thủ tục và quy định của phương pháp cho điểm TCVN 3215 – 79.
Bảng 2.2: Bảng điểm chung phân cấp chất lượng sản phẩm rượu vang:
Chất lượng Điểm
chung
Yêu cầu về điểm trung bình chưa có trọng lượng đối với các chỉ tiêu
Loại tốt 18,6 20 Các chỉ tiêu quan trọng nhất > 4,7
Loại khá 15,218,5 Các chỉ tiêu quan trọng nhất > 3,8
Loại trung bình 11,215,1 Mỗi chỉ tiêu > 2,8 Loại kém (không đạt mức chất
lượng quy định trong tiêu chuẩn nhưng còn có khả năng bán được)
7,2 11,1
Mỗi chỉ tiêu > 1,8 Loại rất kém (không có khả năng
bán được nhưng sau khi tái chế thích hợp còn sử dụng được) 4,0 7,1 Mỗi chỉ tiêu > 1,0 Loại hỏng (không còn sử dụng được) 03,9
Tính điểm trung bình của một chỉ tiêu với hệ số quan trọng của chỉ tiêu đó là điểm trung bình có trọng lượng của chỉ tiêu đó. Điểm chung về cảm quan của một mẫu là tổng số điểm có trọng lượng của tất cả các chỉ tiêu cảm quan.
Để phân cấp chất lượng, điểm có trọng lượng được sử dụng. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215 – 79 quy định các cấp chất lượng đối với sản phẩm thực phẩm có điểm chung và các điểm trung bình chưa có trọng lượng đối với một số chỉ tiêu tương ứng như bảng trên.
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG TẾ BÀO NẤM MEN TRONG THỜI GIAN NHÂN GIỐNG
Qua các khoảng thời gian nhân giống ta đếm được số lượng tế bào nấm men được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 3.1Số lượng tế bào nấm men:
Thời gian (giờ) 0 4 8 12 16 20 24 28
Số lượng (X 106
tế bào/ml) 0,50 0,74 2,066 4,035 9,6 19,52 26,2 27,1
Lg (N) 5,7 5,9 6,3 6,6 6,9 7,3 7,40 7,43
Kết quả nghiên cứu được thể hiện qua biểu đồ sau:
5,6 5,8 6 6,2 6,4 6,6 6,8 7 7,2 7,4 7,6 0 4 8 12 16 20 24 28 32
thời gian nhân giống (giờ)
L
g
(
N
)
Hình 3.1: Biểu đồ thể hiện số lượng tế bào nấm men qua thời gian nhân giống
Nhận xét:
Như trên biểu đồ ta thấy số lượng tế bào qua các khoảng thời gian nhân giống là khác nhau. Ở thời gian đầu số lượng tế bào nhân lên không nhiều. Điều này có thể được giải thích do dịch nhân giống là nước quả được điều chỉnh thành phần. Do đó thời gian đầu nấm men mới làm quen môi trường nên tốc độ sinh trưởng và phát triển chậm. Nhưng chỉ sau 4 giờ tiếp theo số lượng tế bào được nhân lên gấp đôi do nấm men đã quen với môi trường và bắt đầu
phát triển mạnh, ngoài ra trong quá trình nhân giống chúng ta còn tạo điều kiện thuận lợi là sục thêm không khí vô trùng vào dịch nhân giống. Việc cung cấp oxy là vô cùng quan trọng trong công đoạn nhân giống. Nấm men hấp thụ oxy để sinh trưởng và phát triển số lượng tế bào.
Như vậy số lượng tế bào nấm men phát triển tăng lên theo cấp số nhân là điều mong muốn nhất trong công đoạn này nhằm đảm bảo được số lượng tế bào của dịch cái men trước khi đem lên men dịch quả.
3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG CỦADỊCH QUẢ ĐEM LÊN MEN DỊCH QUẢ ĐEM LÊN MEN
Hàm lượng đường có ảnh hưởng lớn đến độ cồn thu được của rượu, do đó hàm lượng đường là yếu tố ảnh hưởng đến mùi, vị của rượu.
Sau khi tiến hành bố trí theo dõi thí nghiệm, nhận được các kết quả sau: Bảng 3.2: Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả, đánh giá các chỉ tiêu của rượu thành phẩm.
Kếtquả nghiên cứu được thể hiện qua biểu đồ sau:
Mẫu pH Hàm lượng đường (g/l) Chỉ tiêu cảm quan Điể m Hệ số quan trọng ĐTB chung Độ cồn (%V) Độ chua (g/l a.ctric) Độ trong & Màu sắc 3,4 0,8 Mùi 2,8 1,2 1 3,8 180 Vị 2,2 2 10,48 7,2 7,5 Độ trong & Màu sắc 3,6 0,8 Mùi 3,2 1,2 2 3,8 200 Vị 3,2 2 13,28 9,5 6,3 Độ trong & Màu sắc 3,8 0,8 Mùi 4,0 1,2 3 3,8 220 Vị 4,4 2 16,64 11,4 5,8 Độ trong & Màu sắc 3,6 0,8 Mùi 3,8 1,2 4 3,8 240 Vị 3,8 2 15,04 11,0 5,1
Hình 3.2: Biểu đồ biến đổi độ cồn theo hàm lượng đường của vang cam
Nhận xét:
Qua các thí nghiệm trên ta thấy rằng khi hàm lượng đường càng tăng thì thời gian lên men chính càng kéo dài. Đó là vì có cùng một lượng tế bào nấm men, khi lượng cơ chất càng nhiều thì thời gian để chuyển hóa cơ chất càng dài.
Khi hàm lượng đường ban đầu tăng từ 180 g/l đến 220 g/l thìđộ cồn thu được của rượu tăng dần. Nhưng khi hàm lượng đường tăng lên 240g/l thì độ cồn lại thấp hơn khi lên men ở 220g/l. Điều này có thể giải thích như sau: nồng độ cơ chất hòa tan thường gây áp suất thẩm thấu lên màng tế bào nấm