Nhiệt độ: là yếu tố quan trọng bậc nhất đối với nấm men nói chung và lên men vang nói riêng. Nó có tác dụng rõ rệt đến khả năng lên men của chủng nấm men và chất lượng của rượu vang (độ rượu, đường rót, chất thơm….). Lên men rượu vang thường thực hiện ở khoảng nhiệt độ 10- 300C. Nhiều nghiên cứu đã xác định được rằng cũng đã xác định được rằng, ở nhiệt độ cao lên men bắt đầu sớm, xảy ra mạnh mẽ, nhưng dễ bị dừng lại giữa chừng và kết thúc lên men khi đường sót còn lại ở dịch lên men là khá lớn. Với đường này dễ được vi khuẩn lactic sử dụng. Do vậy, trong vang có nhiều acid lactic và acid axetic. Ngoài ra trong dịch quả có sẵn fructoza tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic sử dụng và tạo thành rượu C6 – mannit và axit axetic. Những chất này với đường sót làm cho rượu vang có vị chua, ngọt khó chịu. Nhiệt độ càng cao càng tạo điều kiện kỵ khí cho lên men chính, nhưng lại gây khó khăn cho lên men thứ cấp (lên men phụ) từ các đường sót, đặc biệt là men được tiến hành không có oxi không khí, với hàm lượng ban đầu lên men tương đối cao. Nhiệt độ không những đến cường độ lên men, tốc độ sinh sản của men giống mà còn ảnh hưởng đến sinh tổng hợp các sản phẩm thứ cấp. Cho nên mỗi loại vang cần phải có một quy trình công nghệ riêng thích hợp, nhất là nhiệt độ lên men. Người ta cho rằng lên men ở nhiệt độ ổn định tốt ở nhiệt độ 20 – 300C. Nhiệt độ trung bình của dịch quả là 20- 250C trong môi trường lên men không có xác quả. Còn trường hợp lên men có xác quả là 25 – 300C. Dịch lên men có xác quả nhiệt độ cảm ngưỡng tế bào không nhạy bằng lên men không có xác quả. Nếu nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp sẽ ảnh hưởng không tốt đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm men. Như vậy cần phải điều chỉnh nhiệt độ hợp lý trong suốt quá trình lên men để nấm men sinh trưởng và phát triển tốt nâng cao chất lượng của sản phẩm.
1.4.2.4. Ảnh hưởng CO2 và nồng độ rượu.
Sự sinh sản của nấm men chậm lại khi nồng độ rượu có trong môi trường là 2% và ngừng ở nồng độ rượu 5%. Đa số nấm men chỉ lên men được tới nồng độ rượu 12 – 14% chỉ có một số ít lên men ở nồng độ rượu 17 – 20%.
Khí CO2 ức chế lên men nhưng việc thoát khí CO2 sẽ làm cho môi trường lên men luôn bị khuấy động, kéo dài được trạng thái lơ lửng của nấm men do đó làm tăng nhanh sự lên men. Qua đó ta thấy một điều phổ biến là chính sản phẩm của sự trao đổi chất khi đạt tới một nồng độ nào đó sẽ có tác dụng ức chế đối với bản chất vi sinh vật đó.
Như vậy ta biết được ảnh hưởng của nồng độ CO2 đến sự sinh trưởng và phát triển nấm men. Trong quá trình sản xuất rượu vang cần chú ý tới điều này để điều chỉnh lượng CO2 hợp lý để nâng cao chất lượng của sản phẩm.
1.4.2.5. Ảnh hưởng của oxi.
Oxy được đưa vào môi trường dịch lên men bằng những bọt không khí nhỏ có tác dụng kích thích sinh sản cho tế bào nấm men. Như vậy, không khí có tác dụng khuấy đảo môi trường làm cho tế bào được tiếp xúc với chất dinh dưỡng của môi trường và giải phóng được các sản phẩm trao đổi chất được tốt hơn. Oxy cần cho tế bào nấm men sinh sản. Nếu trong môi trường chỉ có 1mg oxy trong 1 lít thì sự sinh sản bị dừng lại. Oxy là một trong những nhân tố cơ bản xác định sự sinh sản của nấm men. Trong môi trường càng nhiều tế bào nấm men càng lên men mạnh. Sự sinh trưởng và phát triển của nấm men trong thời gian lên men rượu vang (đặc biệt là lên men dịch quả có độ đường cao) phụ thuộc vào số lượng oxy của không khí. Oxy rất cần cho lên men ở một vài giai đoạn, đặc biệt là ở giai đoạn sinh trưởng logarit, được đưa không khí vào môi trường nâng cao được số lượng tế bào và phần trăm đường lên men. Trong lên men khi đã sinh ra một lượng lớn rượu thì hiệu quả không khí đưa vào không làm tăng sinh sản, mặc dù nấm men vẫn sử dụng không khí như giai đoạn đầu lên men. Vai trò của oxy đặc biệt quan trọng trong giai đoạn đầu nhân giống và giai đoạn đầu lên men. Do vậy cần được sục khí cung cấp oxy lớn trong giai đoạn tăng sinh của nấm men.
Cần chú ý để bổ sung lượng oxy phù hợp trong tăng sinh nấm men và giai đoạn đầu của quá trình lên men. Chúng ta phải chú ý đến hệ số đổ đầy của dịch lên men vào thiết bị lên men thông thường dich lên men chiếm 1/2 - 2/3 thể tích và mở nắp định kì trong 2 ngày đầu của quá trình lên men.
1.4.3. HỆ VI SINH VẬT TRONG LÊN MEN RƯỢU VANG TỰ NHIÊN (LÊN MEN TỰ PHÁT). MEN TỰ PHÁT).
Hệ vi sinh vật trong lên men rượu vang tự nhiên tương đối phức tạp và không đồng nhất trong các giai đoạn của quá trình lên men. Trong nước nho tươi có những nhóm vi sinh vật khác nhau rơi từ môi trường xung quanh, chủ yếu ở vỏ quả, thân, cuống và thiết bị. Phần lớn trong phức hệ này là nấm mốc (76 – 90%), nẩm men (9 – 22 %), số còn lại chiếm tỷ lệ thấp là vi khuẩn không sinh bào tử hoặc có bào tử, xạ khuẩn. Độ acid của nước nho khá cao (pH = 2,7 – 3,8) là điều kiện không thuận lợi cho các vi sinh vật phát triển. Theo dõi quá trình lên men ở nhiều nơi người ta thấy rằng một vài ngày đầu các men dại hình thoi đầu nhỏ hoặc hình chuỳ (Kloeckera) chiếm ưu thế ( 70- 80 % trong tổng số nấm men). Sau đó các nấm men hình elip hoặc ovan (Saccharromyses ellipsoideus) nhanh chóng phát triển gây lên men mạnh, lượng đường tiêu hao nhanh và tích tụ cồn etylic. Khi độ cồn tương đối cao (8- 12%) thì nấm men hình elip S. ellipso ideus hay là S. vini ngừng phát triển và hoạt động. Khi ấy nấm men Saccharromyses oviformis tiếp tục lên men cho đến khi kết thúc. Qua phân tích
hệ vi sinh vật trong quá trình lên men cho ta biết rằng: khi dùng nấm men thuần chủng để lên men nước quả không nên dùng một chủng đơn độc mà cần phối hợp những chủng chịu được độ cồn cao để lên men tiếp theo. Có như vậy mới lên men triệt để đường có trong dịch lên men và cồn được hình thành trong rượu cao (có thể lên tới 17 -19 %). Như vậy, hệ vi sinh vật trong rượu vang rất quan trọng để tạo độ cồn cao và hương vị cho rượu vang nâng cao được chất lượng cho rượu. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý những vi sinh vật gây hư hỏng cho rượu vang. Để tránh hiện tượng hư hỏng của rượu trước, trong và sau khi lên men [5].
1.4.4. NẤM MEN THƯỜNG GẶP TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG. Nấm men trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharromyses meyer. Giống Saccharromyses có tới 18 loài, nhưng chỉ có 7 loài thường gặp trong nước quả. Sau đây là một số loài nấm men thường gặp trong nước quả có vai trò quan trọng trong rượu vang. [5]
1.4.4.1. Saccharromyses vini.
Nấm men phổ biến trong quá trình lên men nước quả chiếm 80% trong tổng số Saccharromyses có trong nước quả khi lên men. Khả năng kết lắng của
nó phụ thuộc vào từng nòi: tế bào dạng bụi hoặc dạng bông. Nguồn dinh dưỡng cacbon của loài này là đường, cồn và acid hữu cơ, là những tác nhân sinh trưởng, là acid pantotenic, biotin, mezônit, tiammin và piridoxin. Đa số các tế bào của loài này hình ô van có kích thước (3÷ 8) (5÷ 12) m, sinh sản theo lối nảy chồi và tạo thành bào tử. S.vini sinh ra enzyme invectaza có khả năng khử đường
saccaroza thành fructoza và glucoza, vì vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào dung dịch quả và hàm lượng rượu được tạo thành bình thường đối với nhiều nòi của men này chỉ đạt được 8÷ 10% so với thể tích. Ở giai đoạn cuối lên men Saccharromyses vini kết lắng nhanh và làm trong dịch rượu. Các nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn chịu sulfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho vang có mùi vị đặc trưng riêng biệt. Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào Saccharromyses vini
thường bị già, không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh.[5]
1.4.4.2. Saccharromyses uvarum.
Men này được tách từ đường nho, rượu và nước quả phúc bồn tử lên men tự nhiên. Về hình thái nó không khác các loài khác. Khả năng sinh bào tử khá mạnh trên môi trường thạch- malt. Các loài của loài này có thể lên men 12 ÷ 130 cồn trong dung dịch nước nho. Một vài loài được dùng trong sản xuất rượu vang.[5]
1.4.4.3. Saccharromyses chevalieri.
Nấm men này được tách từ nước nho lên men tự nhiên từ vang non.
Saccharromyses chevalieri thuần chủng lên men nước nho có thể tạo 16o cồn. Nó thường lẫn với Saccharromyses vini.
1.4.4.4. Saccharromyses oviformis.
Được tách ra từ nước nho tự lên men, nhưng loài nấm men này ít hơn so với S. vini. Giống thuần chủng phát triển tốt trong nước nho và các loài nước quả khác, có khả năng chịu được đường cao, cồn cao lên men kiệt đường và tạo thành tới 180 cồn. Các yếu tố sinh trưởng của loài này giống như: S. vini và có khả năng chịu được độ cồn cao. Dùng các nòi thuần chủng của giống này lên men dịch quả có hàm lượng cao để chế vang khô cho kết quả tốt. Có hình dáng giống như
Saccharromyses vini và có thể tạo thành 18% rượu trong quá trình lên men,
giống này tạo thành màng trên dịch quả. S. oviformis lên men được glucoza,
fructoza, mantoza và saccaroza và 1/3 rafinoza, không lên men được lactoza, pentoza. Điều khác nhau cơ bản của S. oviformis với S. vini là: S. oviformis
không lên men được galactoza và men nổi trên bề mặt dịch lên men tạo thành màng. Hai giống men này (S. vini và S. oviformis) có nhiều nòi được dùng trong sản xuất. Nói chung, nhiều nòi men rượu có khoảng nhiệt độ thích hợp là 18÷250C, ở nhiệt độ 350C sinh sản của chúng bị ức chế, ở 400C sinh sản bị ngừng hoàn toàn ở nhiệt độ thấp hơn 160C sinh sản và lên men bị kéo dài. Các điều kiện hoá lý thành phần và chất lượng dịch quả cũng như pH môi trường có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình sống của nấm men.Ngoài các loài nấm men trên còn có một số loài nấm men trong sản xuất rượu vang như: Hanseniaspora apiculate và Kloeckera apiculata.[5]
1.4.5. LÊN MEN MALOLACTIC.
Mục tiêu của lên men malolactic là chuyển acid malic thành acid lactic. Acid lactic có độ chua hài hoà nên làm cho độ chua ngắt của rượu giảm, cân bằng hài hoà giữa vị chát của tanin và vị chua của acid lactic.
HOOC-CH2-CHOH-COOH
Để thực hiện lên men malo lactic cần phải bổ sung vi khuẩn lactic vào khối rượu vừa lên men, trước khi bổ sung vi khuẩn lactic phải được nhân giống. Vi khuẩn lactic thường được sử dụng trong quá trình lên men này là chủng
leuconostoc oenos điều kiện lên men của vi khuẩn này là nhiệt độ 37÷ 400C, thời gian lên men khoảng 3 ngày đến vài tuần. Việc kết thúc quá trình lên men malolactic được kiểm tra hàm lượng acid malic kết hợp với phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm rượu vang [3].
1.5.TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU DÂU.
Dâu: (Morus spp) có hai loại: dâu lá và dâu quả. Dâu lá cây to, lá nhiều, quả ít và bé, độ chua nước quả thấp do đó dùng chế rượu không tốt và người ta trồng dâu lá để nuôi tằm. Dâu quả rất giống dâu lá về đặc tính thực vật, chỉ khác là quả nhiều, to và ít hạt hơn; dâu quả không chịu đốn, đốn và hái lá thì giảm sản lượng quả. Phân biệt rõ nhất tháng 3, 4 vào mùa dâu chín, lúc này cành dâu quả chỉ có lơ thơ vài lá, quả nhiều làm cho cành nặng trĩu, cong xuống: cành dâu lá thì vẫn đứng thẳng vì chỉ có vài quả nhỏ. 2, ÷ CH3-CHOH-COOH Acid lactic Vi khuẩn lactic Acid malic
Hình 1.2: Hình ảnh cây dâu tằm lấy lá.
Hình 1.3: Hình ảnh quả dâu tằm lấy quả lúc chín.
Ở miền Bắc dâu là nguyên liệu quý để chế rượu vang vì các lí do sau: Dâu rất dễ trồng, chóng được thu hoạch, sản lượng và ổn định. Một cây dâu trồng riêng lẻ vào tuổi 4 , 5 năm có thể thu hoạch 50- 100 kg quả, chế được 30 - 60 lít rượu nguyên chất.
Ép nước dễ và nhờ thành phần thích hợp nên lên men cũng dễ. Màu sắc hấp dẫn: nước dâu lại ít pectin và các chất keo khát nên rượu chóng trong.
Hương vị tốt, giá trị dinh dưỡng cao, nước dâu lại là một vị thuốc bổ, giúp người ốm ăn được, ngủ ngon.
Một đặc điểm nữa là quả dâu ăn tươi hương vị không cao, giá bán trên thị trường tương đối thấp, do đó thích hợp cho việc chế rượu và thực tế người ta mua dâu về để ăn tươi thì ít, mà để chế xirô, ngâm rượu nhiều hơn.
Nhược điểm của nước dâu là độ Brix thấp, phải thêm tương đối nhiều đường trước khi lên men. Quả dâu nhiều nước, khó vận chuyển, dễ dập nát, lên
men tự nhiên, sản xuất quả và chế rượu tại vườn là phương thức khai thác tiềm năng của cây dâu rất thích hợp.
Bảng 1.4: Thành phần hoá học của quả dâu tằm [1].
Nước ( % ). 85
Đường tổng số (gam/ 100 gam quả) 5,5 Acid (tính ra acid malic; gam/ 100 gam
quả)
1,9
Protein (gam/ 100 gam quả) 1,2
Chất tro (gam/ 100 gam quả) 0,6
Vitamin (1) + +
Thời gian chín ở miền Bắc (tháng) 4,5,6
Thời gian chín ở miền Nam (tháng) (2) 5,6,7
(1) Trong cột vitamin chỉ tính các loại vitamin B nhất là B1, B2 cần cho lên men + + nhiều.
(2) Ở miền Nam. Do không có mùa rét, quả thường chín rải rác. Trong bảng này ghi các tháng quả chín tương đối tập trung.
Chương 2
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH.
2.1. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI.
Nước ta là một nước hoa trái bốn mùa, nên nguyên liệu làm rượu vang rất phổ biến như: nho, dứa, dâu…Hiện nay dâu được trồng rộng rãi trên cả nước nhưng chỉ với mục đích lấy lá nuôi tằm hoặc lấy quả để làm nước quả lên men, còn làm rượu vang chưa phổ biến. Đặc biệt, quả dâu chín rất nhanh đồng loạt và dễ bị dập nát, sâu bệnh, thời gian bảo quản ngắn nên cần phải có biện pháp để chế biến nhanh nhằm giảm thiểu sự hư hỏng của quả dâu khi chín tránh lãng phí nguồn nguyên liệu. Đồng thời, nhu cầu về rượu vang ngày càng lớn. Mà dâu là nguyên liệu rất tốt để làm rượu vang. Vì vậy, em đề xuất ý kiến để sản xuất rượu vang dâu tránh được các nhược điểm trên của quả dâu và đáp ứng được nhu cầu về rượu vang hiện nay.
2.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH. 2.2.1. Nguyên liệu chính.
Dâu tằm được mua ở Đà Lạt phải đảm bảo được các yêu cầu sau: Phải có đảm bảo độ chín kỹ thuật, đồng đều.
Không bị sâu bệnh, dập nát, không nhiễm các tạp chất như: lá, đát, cát…. Chú ý: dâu rất dễ bị dập nát khi chín vì vậy rất khó cho việc thu hái, vận chuyển. Thời gian bảo quản ngắn vì vậy cần phải chú ý đến vấn đề này. Trong quá trình thực hiện đề tài em đã chủ động làm dịch tăng sinh trước một ngày để nguyên liệu đem về có thể ép dịch làm thí nghiệm được ngay để đảm bảo chất lượng và độ chính xác khi làm thí nghiệm.
2.2.2. Nguyên liệu phụ.2.2.2.1. Đường. 2.2.2.1. Đường.
Đường kính trắng sản xuất tại khu công nghiệp Tân Bình Tp. HCM. Thành phần:
Đường cát trắng RE 100% Tiêu chuẩn chất lượng
Hàm lượng Saccharoze >= 99,8% Độ ẩm <= 0,05% Độ màu <= 30 ICUMSA Đường khử <= 0,1 % Tro <= 0,07% 2.2.2.2. Các nguyên liệu phụ khác.
Vitamin B1: 0,5 – 1 mg/l dùng trong dịch tăng sinh.