2.3.3.1: Chọn quy trình dự kiến. Hình 2.1: Sơ đồ quy trình d ự kiến. Số lượng nấm men A*103*f 0,025 (Số lượng/ml) Dâu Xử lý Điều chỉnh thành phần Lên men
Xử lý sau lên men
Sản phẩm
Đường; Na2CO3 Nấm men
Tăng sinh
Giải thích quy trình dự kiến :
1. Dâu: Dâu phải đảm bảo độ chín kỹ thuật, tránh sâu bệnh dập nát đảm
bảo độ chín đồng đều.
2. Xử lý : Dâu sau khi mang về tiến hành loại bỏ các quả bị sâu, dập nát và tạp chất (như cuống, lá ,đất cát…). Sau đó tiến hành ép dịch dâu giai đoạn này phải làm nhanh tránh sự tiếp xúc nhiều với oxi để giảm sự oxi hoá ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Tránh tiếp xúc với các vật bằng đồng hoặc bằng sắt gây hiện tượng kết tủa làm đục rượu.
3. Điều chỉnh thành phần: Dùng khúc xạ kế để kiểm tra độ đường ban đầu của nguyên liệu từ đó điều chỉnh đến nồng độ thích hợp. Dùng pH kế để đo pH của dịch lên men điều chỉnh nồng độ pH thích hợp cho quá trình lên men.
4. Lên men: Sau khi điều chỉnh các thành phần cần thiết của dịch lên men
ta tiến hành cho dịch và bình lên men. Dịch men là dịch đã tăng sinh trước đó 24 h. Trong quá trình lên men cần phải cung cấp oxi cho nấm men ở 2 ngày đầu bằng cách mở nắp định kỳ. Từ ngày thứ 3 trở đi phải đậy nắp kín tuyệt đối. Khi nào quan sát thấy trong bình không còn tạo bọt nữa thì cho kết thúc quá trình lên men.
5. Xử lý sau lên men: Sau khi lên men xong tiến hành tách nấm men ra
khỏi rượu bằng cách rót rượu sang bình khác qua một lớp vải lọc (chú ý: Do nấm men là nấm men chìm nên để tách men triệt để hơn cần bỏ lớp cặn men dưới đáy bình lên men). Sau đó tiến hành đánh giá cảm quan và đem đi bảo quản rượu thành phẩm.
2.3.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung trong dịch lên men phù hợp. phù hợp.
180Brix 200Brix 220Brix 240Brix
Hình 2.2: Sơ đồ bổ sung đường thích hợp cho dịch lên men.
Dâu
Xử lý
Bổ sung đường với các nồng độ
Lên men
Xử lý sau lên men
Sản phẩm Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ đường tỷ lệ bổ sung thích hợp Đường Sacccharose Nấm men Tăng sinh Dịch men
Thí nghiệm được tiến hành như sau:
Chuẩn bị bốn mẫu thí nghiệm bổ sung đường với các nồng độ lần lượt là: 180Brix; 200Brix; 220Brix; 240Brix (tương ứng với 180; 200; 220; 240 g/l) các mẫu này được điều chỉnh pH bằng cách cho natri cacbonat (Na2CO3) vào để pH đạt được khoảng 3,4 – 3,6.
Nấm men được bổ sung cùng tỷ lệ là 8% so với thể tích dịch lên men. Nấm men được tăng sinh trước đó 24h.
Lên men ở nhiệt độ phòng.
Sau khi lên men tiến hành tách cặn và nấm men. Sau đó đem đi chưng cất đo độ cồn và đánh giá cảm quan đưa ra tỷ lệ đường bổ sung phù hợp.
2.3.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dịch men bổ sung thích hợp.
7% 8% 9% 10%
Hình 2.3: Sơ đồ xác định tỷ lệ nấm men bổ sung thích hợp.
Đường Sacccharose Dâu
Xử lý
Bổ sung đường với tỷ lệ tối ưu
Nấm men
Tăng sinh
Lên men với các tỷ lệ
Xử lý sau lên men
Sản phẩm
Đánh giá cảm quan
Chọn tỷ lệ men bổ sung thích hợp
Thí nghiệm được tiến hành như sau:
Chuẩn bị bốn mẫu thí nghiệm bổ sung đường với tỷ lệ tối ưu ở thí nghiệm trên. Sau đó bổ sung men với các tỷ lệ lần lượt là: 7%; 8%; 9%; 10%. Nấm men được tăng sinh trong 24h, khi lên men phải lắc đều dịch tăng sinh để số lượng nấm men tương đối bằng nhau ở các vị trí lấy nấm men.
Lên men với các điều kiện sau: Tỷ lệ đường bổ sung tối ưu.
PH của dịch men được điều chỉnh bằng Na2CO3 để pH= 3,4 – 3,6 . Lên men ở nhiệt độ thường.
Sau khi lên men tiến hành tách cặn và nấm men. Sau đó, đem chưng cất xác định độ cồn và đánh giá cảm quan đưa ra tỷ lệ men bổ sung tối ưu.
2.3.3.4. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men chính thích hợp.
Hình 2.4: Sơ đồ xác định thời gian lên men chính thích hợp.
Dâu Đường Sacccharose Nấm men Tăng sinh Dịch men Xử lý
Bổ sung đường tối ưu
Lên men với các thời gian
Xử lý sau lên men
Sản phẩm
Đánh giá cảm quan
Chọn thời gian lên men thích hợp
Thí nghiệm được tiến hành như sau:
Chuẩn bị 4 mẫu thí nghiệm cho lên men với các thời gian 6; 8; 10; 12 ngày. Lên men với các điều kiện sau:
Bổ sung đường và nấm men tối ưu ở thí nghiệm trước. Điều chỉnh pH nằm trong khoảng 3,4 – 3,6.
Lên men ở nhiệt độ thường.
Sau khi lên men xong tiến hành tách cặn và nấm men. Đem sản phẩm xác định độ cồn và đánh giá cảm quan. Chọn thời gian lên men tối ưu.
2.3.4. XÂY DỰNG BẢNG ĐIỂM CẢM QUAN CHO SẢN PHẨM RƯỢU VANG.
Đối với rượu nói chung và rượu vang nói riêng các chỉ tiêu cảm quan, quan trọng cần kiểm tra là: Độ trong và màu sắc, mùi, vị. Để xây dựng bảng điểm cảm quan đối với các chỉ tiêu này ta áp dụng phương pháp đánh giá chất lượng TCVN 3215 – 79. Đây là tiêu chuẩn sử dụng hệ điểm 20 trên một thang thống nhất 6 bậc, 5 điểm (0 – 5 điểm) trong đó điểm 0 ứng với chất lượng sản phẩm “bị hỏng”, còn điểm từ 1 – 5 ứng với mức khuyết tật giảm dần. Ở điểm 5 sản phẩm coi như không có sai lỗi và khuyết tật nào, trong tính chất đang xét sản phẩm có tính chất tốt đặc trưng và rõ rệt cho chỉ tiêu đó. Tổng hệ số trọng lượng của tất cả các chỉ tiêu đánh giá cho một sản phẩm bằng 4. Hội đồng cảm quan phải có 5- 12 người.[9]
Bảng 2.1: Bảng điểm cảm quan về độ trong và màu sắc của rượu vang dâu:
Bậc đánh giá
Điểm chưa có
trọng lượng Cơ sở đánh giá chất lượng
1 5
Rượu, không bị vẩn đục, cặn, khi rót chảy đều và màu sắc đẹp giữ được màu sắc ban đầu của dịch dâu.
2 4
Rượu trong, ít bị vẩn đục, có một số cặn, và màu sắc tương đối đẹp nhưng vẫn chưa bằng màu sắc ban đầu của dịch dâu.
3 3
Rượu tương đối trong, có một vật thể lạ nhỏ, màu hơi sẫm so với dịch dâu ban đầu.
4 2 Rượu bị vẩn đục, có nhiều vật thể lạ và cặn nổi tương đối nhiều, màu sẫm nhiều so với dịch dâu ban đầu. 5 1 Rượu bị đục, nhiều cặn lắng và vật thể lạ, tuy nhiên
có thể lọc lại và bảo quản được, màu bị nâu đen. 6 0 Rượu bị đục, nhiều cặn lắng, màu đen, rượu hỏng.
Bảng 2.3: Bảng điểm cảm quan về mùi của rượu vang:
Bậc đánh giá
Điểm chưa có trọng
lượng
Điểm chưa có trọng lượng
1 5 Mùi thơm, hài hoà, dễ chịu, đặc trưng của rượu vang
2 4 Mùi chưa hoàn toàn hài hoà, nhưng vẫn có mùi đặc trưng của rượu vang, không có mùi lạ.
3 3 Mùi hơi nồng, thơm nhẹ của rượu vang nhưng thoảng mùi lạ.
4 2 Mùi nồng, có mùi lạ, ít mùi đặc trưng của rượu vang.
5 1 Nồng, hăng, có mùi lạ rõ, không còn mùi đặc trưng của rượu vang.
Bảng 2.4: Bảng điểm cảm quan về vị của rượu vang dâu. Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng
Cơ sở đánh giá chất lượng
1 5
Vị hài hoà, giữa vị chua của acid, vị ngọt của ethanol glycerin, đường sót và vị chát của poly phenol, vị mặn của muối khoáng có trong quả. Uống vào nóng từ bụng nóng lên và hậu tốt
2 4 Vị hài hoà, có hậu vừa phải, và vị đặc trưng của rượu vang
3 3 Vị chưa hài hoà, hơi ngắt, hậu yếu và ít đặc trưng của rượu vang
4 2 Vị đắng sốc có mùi lạ, ít đặc trưng của rượu vang
5 1 Vị đắng sốc và vị lạ mạnh không có vị đặc trưng của rượu vang.
6 0 Có vị lạ khó chịu, rượu bị hỏng.
2.3.5. Đánh giá chất lượng.
Để đánh giá chất lượng của rượu vang dâu. Kiểm tra bằng phương pháp phân tích cảm quan (cho điểm). Dựa vào bảng điểm tiêu chuẩn xây dựng ở trên lập hội đồng đánh giá cảm quan gồm 5 người để đánh giá chất lượng sản phẩm với các chỉ tiêu: Độ trong và màu sắc, mùi, vị. Kết quả trình bày là điểm trung bình tổng cộng của các kiểm nghiệm viên. Đối với rượu vang dâu các chỉ tiêu cảm quan có hệ số quan trọng như sau:[9]
Vị có hệ số quan trọng là: 2 Mùi có hệ số quan trọng là: 1,2
Bảng 2.5: Bảng điểm chung phân cấp chất lượng sản phẩm.
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 15,2 – 18,5 Các chỉ tiêu quan trọng
nhất > 3,8. Loại trung bình 11,2 – 15,1 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.
Loại hỏng (không còn sử dụng được)
0 – 3,9
Tích điểm trung bình của một chỉ tiêu với hệ số quan trọng của chỉ tiêu đó là điểm trung bình có trọng lượng. Điểm chung cảm quan của một mẫu là tổng số điểm có trọng lượng của tất cả các chỉ tiêu.
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.
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.
3.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA QUẢ DÂU TẰM. 3.1.1. Kết quả xác định hàm lượng ẩm của quả dâu. 3.1.1. Kết quả xác định hàm lượng ẩm của quả dâu.
Hàm lượng ẩm trung bình là: 85,924 (%) Hàm lượng chất khô là: 14,076 (%)
Nhận xét: Xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu dâu cho ta thấy được chế độ thu hái vận chuyển và bảo quản. Đối với quá trình chế biến cho ta biết được khả năng ép lấy dịch từ đó đưa ra phương pháp ép dịch tối ưu nhất. Đối với quả dâu khi hái xuống phải chế biến ngay vì dâu có hàm lượng ẩm cao sẽ dễ bị dập nát và vi sinh vật xâm nhập.
3.1.2. Kết quả xác định hàm lượng khoáng của quả dâu.
Hàm lượng khoáng trung bình là: 0,510 (%).
Nhận xét: hàm lượng khoáng của dâu khá thấp nếu trong quá trình chế biến có thể bổ sung được hàm lượng khoáng để cho rượu vang có vị hài hoà. Hoặc có biện pháp tận dụng tối đa hàm lượng khoáng có trong quả thì rất tốt.
3.1.3. Kết quả xác định hàm lượng acid trong nguyên liệu dâu.
Hàm lượng acid trung bình: 1,093 (%).
Nhận xét: Hàm lượng acid trong dâu tương đối cao, nên trong quá trình làm rượu vang cần phải chú ý đến vấn đề này để có lượng đường bổ sung cho thích hợp với quá trình lên men. Tạo điều kiện tốt nhất cho quá trình lên men. Và phải điều chỉnh pH cho phù hợp để tạo điều kiện cho nấm men sinh trưởng và phát triển tốt.
3.2. Kết quả về xác định nấm men trong quá trình tăng sinh (0 – 36 h).
Bảng 3.4: Kết quả xác định số lượng nấm men trong quá trình tăng sinh.
Thời gian 0 (giờ) 4 (giờ) 8 (giờ) 12 (giờ) 16 giờ) 20 (giờ) 24 (giờ) 28 (giờ) 32 (giờ) 36 (giờ) Số lượng/ ml 8,8*105 1,52*106 3,28*106 4,16*106 8,24*106 9,2*106 1,44*107 1,488*107 1,52*107 1,536*107 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0h 4h 8h 12h 16h 20h 24h 28h 32h 36h
Hình 3.1: đồ thị biểu diễn sự phát triển của nấm men trong quá trình tăng sinh. Mục đích của quá trình đếm số lượng nấm men là: đếm số lượng nấm men giúp ta biết được quá trình phát triển của nấm men trong giai đoạn tăng sinh. Từ kết quả đếm này cho ta biết được số lượng nấm men cung cấp vào dịch lên men cụ thể là bao nhiêu. Từ đó ta bổ sung nấm men với tỷ lệ phù hợp. Mặt khác từ đường cong sinh trưởng ta biết được thời gian kết thúc quá trình tăng sinh và bố sung nấm men vào dịch lên men hợp lý để thu được sản phẩm rượu vang có chất lượng tốt nhất.
Thảo luận:
Qua kết quả trên ta thấy được số lượng nấm men tăng dần trong quá trình tăng sinh, tăng nhanh đến 24 giờ và sau đó nấm men phát triển với tốc độ chậm lại. Như vậy, ở 24 giờ từ lúc bắt đầu tăng sinh thì lượng sau khi tăng sinh ta có
Đường biểu diễn lượng
thể bổ sung vào dịch lên men vì lúc này nấm men phát triển mạnh mẽ nhất. Số lượng nấm men bổ sung vào dịch lên men là hợp lý nhất.
3.3: KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN LÊN MEN CHÍNH. 3.3.1: Kết quả xác định xác định tỷ lệ đường bổ sung thích hợp cho lên men. 3.3.1: Kết quả xác định xác định tỷ lệ đường bổ sung thích hợp cho lên men.
Bảng 3.5: Kết quả về xác định tỷ lệ đường bổ sung thích hợp.
Mẫu Hàm lượng đường (oBrix) Chỉ tiêu cảm quan Điểm TB chưa trọng lượng Hệ số quan trọng Điểm chung Độ cồn (%V) Độ trong và màu sắc 3,2 0,8 Mùi 3,2 1,2 1 18oBrix Vị 3.2 2 12,96 9,85 Độ trong và màu sắc 3,4 0,8 Mùi 3,4 1,2 2 20oBrix Vị 3,4 2 13,6 11,04 Độ trong và màu sắc 3,6 0,8 Mùi 3,8 1,2 3 22oBrix Vị 4,2 2 15,84 12,03 Độ trong và màu sắc 3,4 0,8 Mùi 3,6 1,2 4 24oBrix Vị 4.2 2 15,04 12,12 Thảo luận:
Đầu tiên nấm men hấp phụ đường trên bề mặt của nó. Sau đó khuếch tán qua màng tế bào bán thấm của tế bào nấm men vào trong tế bào. Sự khuếch tán này tuân theo quy luật chung củ sự thẩm thấu. Trong nguyên sinh chất của tế bào nấm men đường được chuyển hoá thành ethanol và CO2. Sự lên men chuyển đường thành rượu là một dãy quá trình oxy hoá khử có enzyme trong tế bào nấm
men tham gia. Rượu etylic và CO2 tạo thành thoát ra khỏi tế bào và khuếch tán vào môi trường.
Phương trình tổng quát của quá trình lên men:
C6H12O6 + 2ADP + 3H3PO4 = 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + H2O
Bên cạnh sản phẩm chính là rượu etylic còn có các sản phẩm phụ khác như: Dầu fusel, glyceryl, acid acetic…
Qua bảng tổng kết ta thấy: Tỷ lệ đường càng cao thì nồng độ cồn đạt được càng cao. Vì khi đó cơ chất của quá trình lên men nhiều dẫn đến lượng cồn etylic tạo ra càng nhiều, tuy nhiên sự tăng này cũng có mức giới hạn nhất định. Vì nếu nồng độ đường quá cao sẽ gây ra áp suất thẩm thấu lớn sẽ làm biến đổi xấu đến trạng thái sinh lý bình thường của nấm men. Khi đó hoạt động của nấm men yếu, thời gian lên men kéo dài, lượng đường chuyển hoá không triệt để. Đồng thời, lượng ethanol tích tụ nhiều cũng ức chế hoạt động của nấm men. Mặt khác, nồng độ đường quá cao làm cho lượng nấm men bị chết do hiện tượng co nguyên sinh chất.
Mẫu 1: Rượu có hơi vẩn đục, có nhiều vật thể lạ, mùi thơm ít, vị hơi gắt và độ cồn đạt được thấp.
Độ cồn đạt được thấp là do tỷ lệ đường bổ sung chưa đủ hay lượng cơ chất cho quá trình lên men còn ít. Do đó, nguồn thức ăn để nấm men sử dụng để tăng sinh khối cũng như quá trình lên men biến đổi đường thành rượu không đủ nên quá trình lên men yếu đồng thời độ cồn đạt được thấp. Mặt khác lượng cơ chất ít