4.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ giống
Bảng 4. 3 Ảnh hưởng của tỉ lệ giống đến khả năng lên men rượu dâu tằm Tỉ lệ
giống
Bx ban đầu
pH ban đầu
Bx sau lên men
pH sau lên men
Độ cồn (%V)
3% 20 4 7.3 3.91 10,67
5% 20 4 7 3.85 11,17
7% 20 4 7 3.96 11,2
10% 20 4 7 3.99 10,5
Hình 4. 5 Ảnh hưởng của tỉ lệ giống đến khả năng lên men rượu dâu tằm
Mật độ tế bào nấm men trong dịch nhân giống là khoảng 2,35.108 tb/ml được sử dụng để khảo sát với các tỉ lệ khác nhau.
Kết quả thu được cho thấy ở tỉ lệ giống 3% và 10%, độ cồn thu được thấp hơn so với 2 tỉ lệ còn lại, lần lượt là 10,67%V và 10,5 %V. Trong khi đó ở tỉ lệ giống 5% và 7% thu được độ cồn cao nhất, lần lượt là 11,17 %V và 11,2 %V.
Nguyên nhân có thể là do tỉ lệ 3% là quá thấp, không đủ để lên men, nên nấm men đã sử dụng một phần đường và chất dinh dưỡng trong dịch lên men vào mục đích tăng sinh. Ngược lại, tỉ lệ 10% là quá cao, dẫn đến hiện tượng cạnh tranh chất dinh
47
dưỡng giữa các tế bào, cả 2 trường hợp trên đều dẫn đến việc làm giảm hiệu suất lên men. Hai tỉ lệ giống 5% và 7% là thích hợp để lên men. Tuy nhiên, xét về mặt kinh tế, do độ cồn tăng không đáng kể khi tăng tỉ lệ giống từ 5% lên 7% nên tỉ lệ giống 5% là thích hợp hơn để lên men rượu dâu tằm.
4.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của độ Brix
Bảng 4. 4 Ảnh hưởng của độ Brix đến khả năng lên men rượu dâu tằm
Bx pH ban
đầu
Bx sau lên men
pH sau lên men
Độ cồn (%V)
16 4 6.8 3.95 8,76
18 4 7 3.98 10,01
20 4 7 3.93 11,17
22 4 7.4 3.98 10,67
Hình 4. 6 Ảnh hưởng của độ Brix đến khả năng lên men rượu dâu tằm
Khi tăng hàm lượng chất khô, tương ứng với hàm lượng đường trong dịch lên men tăng, càng nhiều cơ chất cho nấm men chuyển hóa thành cồn, kết quả là độ cồn tăng. Điều này được thể hiện rõ trên hình 4.6 khi độ Brix tăng từ 16 đến 20, độ cồn tương ứng tăng từ 8,76%V đến 11,17%V. Tuy nhiên, khi độ Brix tăng lên 22 thì độ cồn lại giảm (10,67%V). Điều này có thể là do khi tăng độ Brix lên 22, hàm
48
lượng chất hòa tan quá cao, màng tế bào nấm men không thể duy trì sự cân bằng áp suất thẩm thấu nữa. Tế bào chất có thể bị co lại, tế bào bị biến dạng và hoạt tính trao đổi chất của nấm men sẽ bị giảm đi, khả năng lên men rượu của nấm men giảm, dẫn đến kết quả là độ cồn giảm. Do đó, độ Brix 20 được xem là thích hợp để lên men rượu dâu tằm.
4.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của pH
Bảng 4. 5 Ảnh hưởng của pH đến khả năng lên men rượu dâu tằm
pH Bx ban
đầu
Bx sau lên men
pH sau lên men
Độ cồn (%V)
3 20 9 3.18 10,17
3.5 20 7.5 3.34 11,09
4 20 7 3.88 11,34
4.5 20 7 3.98 11
5 20 9 4.3 10,67
Hình 4. 7 Ảnh hưởng của pH đến khả năng lên men rượu dâu tằm
Bên cạnh hàm lượng chất khô (Bx), pH cũng là 1 chỉ tiêu hóa lý quan trọng của dịch lên men ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu. Hoạt tính trao đổi chất và
49
sự sinh trưởng của vi sinh vật nói chung và nấm men nói riêng phụ thuộc vào pH môi trường do pH ảnh hưởng đến hoạt tính các enzyme trong tế bào và cơ chế vận chuyển các chất của tế bào chất. Từ hình 4.7 cho thấy khoảng pH thích hợp để lên men rượu là từ 3.5 đến 4.5 khi mà độ cồn thu được từ 11%V đến 11,34 %V. Trong đó pH 4 cho được độ cồn cao nhất 11,34 %V. Ở pH 3 và pH 5, nấm men đã bị ức chế, không thể chuyển hóa toàn bộ đường thành cồn, nên hàm lượng chất khô còn lại sau lên men cao (Bx=9), cùng với đó là độ cồn giảm, lần lượt là 10,17 %V và 10,67%V.
Như vậy pH 4 là pH thích hợp nhất để lên men rượu dâu tằm.
4.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men
Bảng 4. 6 Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng lên men rượu dâu tằm Ngày
lên men
Bx ban đầu
pH ban đầu
Bx sau lên men
pH sau lên men
Độ cồn (%V)
3 20 4 8 4 10,59
4 20 4 7.6 3.96 10,67
5 20 4 7.4 3.96 11
6 20 4 7 3.92 11,17
7 20 4 7 3.85 11,3
8 20 4 7 3.88 11,22
9 20 4 7 3.95 11,09
50
Hình 4. 8 Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng lên men rượu dâu tằm
Thời gian lên men ảnh hưởng rất nhiều đến độ cồn thu được. Kết quả trên hình 4.8 cho thấy độ cồn tăng dần từ ngày thứ 3 (10,59%V) đến ngày thứ 7 (11,3%V) tương ứng với hàm lượng chất khô giảm dần từ 8 đến 7, đến ngày thứ 8 thì không tăng thêm nữa. Có thể là do trong giai đầu lên men, lượng oxy hòa tan trong dịch lên men đã kích thích nấm men sử dụng một phần chất dinh dưỡng vào mục đích tăng sinh, khi lượng oxy này hết, quá trình lên men rượu kị khí diễn ra chặt chẽ hơn, kết quả là cồn tạo ra ngày nhiều hơn. Đến ngày thứ 7 thì độ cồn thu được là lớn nhất (11,3%V). Sau đó dù có kéo dài thời gian lên men thì độ cồn cũng không tăng thêm vì có thể hoạt động lên men của nấm men đã bị ức chế một phần bởi chính độ cồn cao của dịch lên men, cũng như các acid sinh ra bởi quá trình lên men.
Như vậy, sau khi đã khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu dâu tằm bằng nấm men tự do. Các thông số tối ưu thu được như sau: dịch lên men có độ Brix=20, pH 4. Tỉ lệ giống nấm men sử dụng là 5%, tương ứng với mật độ tế bào là 1,17.107 tb/ml dịch lên men.