2/
2.3.2 Thành phần và giá trị của rượu vang quả
2.3.2.1 Thành phần
Rượu vang cĩ thành phần rất phức tạp, đến nay ngay cả các nước cĩ cơng nghệ sản xuất rượu vang lâu đời cũng chưa biết hết các chất cấu thành của rượu vang.
Về đại thể thành phần rượu vang gồm các nhĩm sau đây, ngồi nước: cồn, đường, chất hịa tan, axit tổng số và bay hơi, vitamin...
Cồn: Thành phần đầu tiên phải kể đấn là cồn etylic là một trong những thành phần quan trọng nhất của rượu vang. Cồn etylic cĩ được do lên men tự nhiên từ dịch trái cây, do đĩ nĩ là thứ cồn tinh khiết, khơng lẫn aldehyde, ester. Độ cồn của rượu vang từ 100-120; nếu dưới 100 rượu sẽ hơi nhạt; 120 trở lên là độ cồn hơi cao, uống mau say. Cĩ thể nĩi rượu vang chứa một lượng cồn trung bình, khơng nhẹ quá như bia, nhưng cũng khơng nặng quá như rượu trắng. Do vậy nhiều người uống được, kể cả phụ nữ và người cao tuổi.
Đường: Cùng với cồn etylic, rượu vang cịn chứa nhiều các chất bổ dưỡng khác. Đường trong rượu vang vào khoảng 62-132g/l, chủ yếu là đường fructose, glucose và một ít galactose. Khi cho thêm đường saccharose vào dịch quả trước khi lên men, thì tồn bộ số đường này bị phân hủy thành đường khử. Điều này cho thấy, nếu phát hiện được saccharose trong rượu vang thành phẩm, thì ta biết ngay đường
phải cao để cho cân đối giữa độ cồn và độ ngọt, tạo cảm giác ngọt hơn cho người uống.
Acid: Trong rượu vang cịn chứa một lượng các acid vơ cơ và hữu cơ như acid tatric, acid malic, acid citric, acid oxalic… Cĩ thể nĩi rượu vang là thức uống cĩ độ chua cao, cĩ hàm lượng acid tổng số bằng 4-7g/l (quy ra acid malic). Độ pH của rượu vang từ 2,9-3,9. Ở các nước phương tây, độ chua của rượu vang là thành phần quan trọng ngang với độ cồn. Tuy cĩ độ chua cao nhưng rượu vang dễ uống, vì độ chua của acid được cân đối với vị ngọt của đường, cồn, glycerin, vị chát của polyphenol.
Tro và các chất muối: Trong rượu vang chứa một lượng phong phú các loại muối tuy với hàm lượng rất thấp, đĩ là muối của các nguyên tố: P, S, K, Na, Ca, Fe, Cu, Mn,…Khi phân tích một lít rượu vang chỉ cĩ 1,5-3g tro, nhưng chất muối trong rượu vang giữ vai trị rất quan trọng, nĩ làm tăng hương vị của rượu và làm tăng giá trị dinh dưỡng cung cấp nguồn vi lượng cho cơ thể.
Chất gây mùi thơm: Hiện nay người ta vẫn chưa phát hiện hết các chất gây mùi thơm dù đã dùng các phương pháp hiện đại như sắc ký khí. Quả tươi, đặc biệt quả nhiệt đới như: xồi, dứa rất thơm. Đĩ là mùi thơm do các chất cĩ nguồn gốc tecpen quyết định, nhưng đại bộ phận các chất này bị phân hủy và bị khí cacbonic kéo theo trong quá trình lên men. Trong quá trình lên men nấm men cũng sản sinh ra những chất cĩ mùi thơm trong đĩ cĩ cồn cao phân tử và este. Trong quá trình rượu chín, phát sinh một mùi thơm đặc biệt gọi là bukê (bouquet), do các chất oxy hĩa khử sinh ra, nhưng chỉ ở dạng khử oxy mới thơm. Vì vậy giữ rượu vang quả trong bình nút kín hồn tồn khơng cĩ oxy một thời gian dài thì cĩ mùi thơm. Nếu trong bình cĩ chỗ trống và nút khơng kín, oxy lọt vào thì mùi thơm bị phá hủy rất nhanh.
Vitamin: Một giá trị dinh dưỡng đáng kể của rượu vang là giàu vitamin các loại. Như chúng ta đã biết nước quả rất giàu vitamin nhưng vấn đề quan trọng là các vitamin này cĩ bị phá hủy trong quá trình lên men hay khơng. Thực tế cho thấy, lên men trong làm rượu vang là một quá trình điều chỉnh lại thành phần vitamin của nước quả và là kỹ thuật tốt để giữ lại các vitamin trong nước quả. Cĩ một số vitamin được lưu giữ lại tốt trong nước quả qua lên men, một số vitamin lại được bổ sung thêm, ngược lại cĩ một số bị mất đi trong qua trình lên men.
Polifenola: polifenola làhợp chất phức tạp chỉ cĩ trong vỏ quả. Do đĩ khi chế bằng nước quả, khơng cĩ xác, rất ít polifenola (vang trắng); ngược lại khi cho lên men cả nước và xác quả thì trong rượu nhiều polifenola bao gồm nhiều hĩa chất khác nhau: Acid fenol như acid benzoic, acid xinamic; flavon làm cho rượu cĩ màu vàng; antoxian làm cho rượu đỏ; Tanin dễ kết bơng với protêin trong nước quả, cũng dễ oxi hĩa làm cho màu rượu tối lại .
Polifenola chỉ cĩ nhiều trong rượu vang đỏ, làm cho rượu cĩ màu, cĩ vị chát, cũng tạo những điều kiện khơng thuận lợi cho khuẩn hại [4].
2.3.2.2 Giá trị của rượu vang quả
Giá trị của rượu vang phụ thuộc vào các thành phần cĩ trong rượu.
Rượu Vang trái cây được xem là thức uống tự nhiên cĩ lợi cho sức khỏe vì thực chất chỉ là nước trái cây lên men, cĩ thể dùng làm thức uống hoặc pha chế tạo thành các dạng cocktail. Trái cây tươi khơng những là sản phẩm cĩ giá trị dinh dưỡng cao, mà cịn là thực phẩm tươi phục vụ trực tiếp trong đời sống hàng ngày như cung cấp vitamin, axit hữu cơ, muối khống ...
Rượu vang chứa một lượng cồn trung bình, khơng nhẹ quá như bia, khơng quá nặng như rượu trắng, nhiều người uống được, kể cả phụ nữ, người già. Cồn etylic trong rượu vang, do lên men tự nhiên là một thứ cồn tinh khiết.
Cùng với cồn etylic, rượu vang cịn chứa nhiều chất dinh dưỡng hơn hẳn các rượu khác. Rượu vang cĩ thành phần cân đối, so với nước quả thì rượu vang cĩ vị ngọt và mùi thơm của quả tươi kém hơn. Nhưng bù lại rượu vang cĩ cồn tạo vị nồng, vị chát (tanin), vị chua (acid), vị ngọt, chất hữu cơ cĩ mùi thơm. Các tính chất này hồ quyện với nhau tạo nên đặc điểm riêng cho rượu vang.
nhưng ở các kỳ thi rượu hoặc khi đánh giá một nhãn rượu mới vẫn dùng một đội ngũ đơng đảo những chuyên gia nếm, dùng một tự vựng hơn 900 từ (Veden 1972 ) để phân biệt các loại rượu vang. Ở nước ta việc sản xuất rượu vang vẫn cịn nhiều trở ngại và chưa thể so bì với các nước Châu Âu.
Đứng về gĩc độ người trồng vườn, sản xuất quả, chế biến rượu vang là một hoạt động bổ sung, chống lãng phí, tăng thu nhập. Bước đầu cĩ thể chỉ để tự túc, nếu nắm vững kĩ thuật sản xuất được rượu ngon tương đối rẻ thì cĩ thể chuyển thành hàng hĩa [4].
CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nguyên liệu
Bưởi Năm Roi
3.2 Chủng vi sinh vật
Chủng nấm men sử dụng để nghiên cứu là Saccharomyces cerevisae F28 nhận từ phịng thí nghiệm trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM.
3.3 Hĩa chất và thiết bị3.3.1 Hĩa chất 3.3.1 Hĩa chất
Mơi trường dùng để nhân giống Saccharomyces cerevisae F28 là mơi trường M166 - mơi trường giá đậu - đường: Cân 300g giá đậu, thêm 1000ml nước đun sơi 30 phút, lọc lấy phần dịch trong, thêm nước cho đủ 1000ml, cho thêm 30g đường.
Hố chất định lượng acid tổng số: NaOH 0,1N, phenolphtalein…
Nhĩm hĩa chất định lượng đường tổng, đường khử: Ferrycyanure K3Fe(CN)6, NaOH 2,5N, HCl 5%, dung dịch glucose 0,5%,… dung dịch Na2SO3 (5mg/ml).
3.3.2 Thiết bị sử dụng
Tủ ấm 320; tủ sấy 1000; hệ thống chưng cất cồn, máy đo pH; khúc xạ kế; buồng đếm hồng cầu; kính hiển vi quang học nền sáng; tủ cấy; cân điện tử; rượu kế.
3.4 Bố trí thí nghiệm
3.4.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu
Khảo sát thành phần bưởi Năm Roi
Khảo sát đặc điểm của
3.4.2 Nội dung nghiên cứu
3.4.2.1 Khảo sát thành phần bưởi Năm Roi
Nhằm xác định một số các thơng số kỹ thuật trong quá trình lên men rượu bưởi, chúng tơi tiến hành xác định một số chỉ tiêu của bưởi như sau:
Xác định pH: bằng máy đo pH
Xác định hàm lượng đường khử-đường tổng
Xác định hàm lượng acid tổng (tính theo acid citric): dùng dung dịch kiềm chuẩn NaOH/KOH và chỉ thị phenolphtalein
Xác định hàm lượng vitamin C: theo AOAC 2002.
3.4.2.2 Thí nghiệm khảo sát đặc điểm sinh học của Saccharomyces ceverisae
F28
Tiến hành trải đĩa để kiểm tra tính thuần của giống, nhuộm tế bào để quan sát hình thái nấm men.
3.4.2.3 Các thí nghiệm tối ưu mơi trường lên men
Thí nghiệm 1: Khảo sát độ pha lỗng của dịch bưởi sau khi ép
Dịch bưởi Lọc Pha lỗng 1:0 1:1 1:2 1:3 1:4
Kiểm tra các thơng số: độ Brix, pH, đường tổng, acid tổng, cảm quan
Thí nghiệm 2: Khảo sát thời gian lên men chính của rượu bưởi
Giống Saccharomyces cerevisae F28
Nhân giống cấp 1
Dịch bưởi
Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng lên men của dịch rượu bưởi
Lên men
Kiểm tra các thơng số:
0Bx, pH, acid tổng, đường tổng, độ rượu theo thời gian theo dõi
Giống Saccharomyces cerevisae F28 Nhân giống cấp 1 Dịch bưởi Nhân giống cấp 2 Khảo sát ở 4 giá trị pH: 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 Chỉnh 0Bx=20
Lọc, pha lỗng theo thí nghiệm (1)
Đường Saccharose
Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất khơ hịa tan đến khả năng lên men rượu bưởi
Bổ sung Na2SO3 50mg/l dịch bưởi
Kiểm tra các thơng số:
0Bx, pH, acid tổng, đường tổng, độ rượu ứng với 4 giá trị pH Lên men chính với thời gian được xác định ở thí nghiệm (2)
Giống Saccharomyces cerevisae F28
Nhân giống cấp 1
Dịch bưởi
Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống bổ sung vào trước khi lên men rượu bưởi
-66-
Bổ sung Na2SO3 50mg/l dịch bưởi Điều chỉnh pH về giá trị được xác định ở thí
nghiệm (3)
Kiểm tra các thơng số:
0Bx, pH, acid tổng, đường tổng, độ rượu ứng với 4 giá trị 0Bx Lên men chính với thời gian được xác định ở thí nghiệm (2)
Giống Saccharomyces cerevisae F28
Nhân giống cấp 1
Dịch bưởi
Nhân giống cấp 2
Điều chỉnh pH về giá trị được xác định trong thí nghiệm (3)
Chỉnh 0Bx về giá trị thí ngiệm (4) Lọc, pha lỗng theo thí nghiệm (1)
Đường Saccharose Bổ sung
3.4.2.4 Lên men tối ưu
Kiểm tra các thơng số:
0Bx, pH, acid tổng, đường tổng, độ rượu ứng với 4 tỷ lệ giống khảo sát
Giống Saccharomyces
Dịch bưởi
Pha lỗng theo độ pha lỗng tối ưu
3.5 Các phương pháp nghiên cứu3.5.1 Phương pháp vi sinh 3.5.1 Phương pháp vi sinh
3.5.1.1 Phương pháp đếm khuẩn lạc phát triển trên mơi trường thạch
Nguyên tắc: cấy chính xác một thể tích mẫu (hoặc dịch pha lỗng) lên trên bề mặt mơi trường thạch. Từ mỗi độ pha lỗng lấy lặp lại ít nhất là 2 hộp và mỗi mẫu cần làm ít nhất 2 độ pha lỗng liên tiếp để làm sao trên mỗi hộp cĩ từ 30 đến 300 khuẩn lạc. Nuơi cấy trong điều kiện thích hợp cho các vi sinh vật phát triển, sau đĩ đếm số lượng các khuẩn lạc mọc trên mơi trường thạch.
Ta tiến hành như sau:
Đầu tiên chuẩn bị mơi trường thích hợp và dịch pha lỗng, sau đĩ khử trùng cùng với các dụng cụ cần dùng, pha lỗng mẫu đến nồng độ cần thiết. Sau đĩ cấy mẫu trên mơi trường thạch: rĩt khoảng 15-18ml mơi trường sau khi hấp khử trùng để nguội 450 vào mỗi đĩa Petri đã vơ trùng. Sau đĩ để thạch nguội đem ủ ở nhiệt độ 300C trong 2-3 ngày để kiểm tra độ vơ trùng của chúng.
Nhân giống cấp 2
Lên men chính theo thời gian tối ưu
Điều chỉnh về pH tối ưu
Rượu bưởi Bổ sung tỷ lệ tối ưu
Đưa một cách vơ trùng một thể tích 0,05-0,1ml mẫu đã pha lỗng đến nồng độ cần thiết lên bề mặt thạch. Dùng que trang vơ trùng dàn đều thể tích này lên khắp bề mặt mội trường. Lật hộp lại và đem ủ trong tủ ủ ở 320C trong 48h, sau đĩ tiến hành đếm số lượng các khuẩn lạc mọc trên mỗi đĩa[8].
Số lượng vi sinh vật trung bình cĩ trong 1ml mẫu được tính theo cơng thức:
v f n n C N × × + = ∑ 1 2 1 0,1 ) ( Trong đĩ:
N- số khuẩn lạc cĩ trong 1ml mẫu
∑C- tổng số khuẩn lạc đếm được trên tất cả các đĩa n1- số đĩa đếm ở nồng độ pha lỗng thứ nhất
n2- số đĩa đếm ở nồng độ pha lỗng thứ hai
f1- hệ số pha lỗng của đĩa ở nồng độ pha lỗng thứ nhất v- thể tích mẫu cấy vào mỗi đĩa Petri
3.5.1.2 Phương pháp đếm bằng buồng đếm hồng cầu
Tế bào nấm men cĩ kích thước tuơng đối lớn nên cĩ thể đếm trực tiếp số tế bào bằng buồng đếm hồng cầu.
Cấu tạo buồng đếm hồng cầu: buồng đếm là một phiến kính dày hình chữ nhật, giữa là phần lõm phẳng cĩ kẽ một lưới gồm 400 ơ vuơng cĩ diện tích tổng cộng là 1mm2. Ơ vuơng trung tâm được khoanh trịn gồm 25 ơ, trong mỗi ơ cĩ 16 ơ nhỏ, chiều sâu mỗi ơ nhỏ là 0.1mm, diện tích một ơ là 0.0025mm2. Khi đếm ta cĩ thể đếm ở 5 ơ vuơng theo đường chéo hoặc 4 ơ ở 4 gĩc và ơ trung tâm [8].
Mật độ tế bào được tính theo cơng thức sau:
16: Số ơ nhỏ trong 1 ơ lớn
5: Số ơ lớn được đếm trong ơ trung tâm 10-3: Đổi từ mm3 sang ml.
3.5.2 Phương pháp hĩa sinh
3.5.2.1 Phương pháp định lượng đường tổng
Pha dung dịch saccharose 0,1% ( cân 500mg saccharose, sấy khơ ở 600C hịa tan trong 500ml nước cất)
Pha các dung dịch đường với hàm lượng khác nhau: lấy 7 bình định mức 100ml rồi cho vào đĩ theo thứ tự 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ml dung dịch saccharose 0,1% ở trên, cho nước cất tới vạch mức.
Pha phelnol 5%: cân 5g phenol trong 100ml nước cất.
Hút từ 7 dung dịch đường đã pha ở trên mỗi dung dịch 1ml cho vào ống nghiệm, lấy 1ml dung dịch phenol 5% và 5ml dung dịch H2SO4 đậm đặc, để phản ứng trong 10 phút rồi lắc, để cách thủy 10-20 phút ở 25-300C, khi màu bền trong vài giờ thì tiến hành đi đo OD ở bước sĩng 490nm. Ta dựng được đồ thị chuẩn, làm tương tự với mẫu cần xác định đường tổng ta sẽ xác định được giá trị đường tổng [8].
3.5.2.2 Phương pháp đo độ cồn
Dùng bình tỷ trọng:
Đầu tiên rửa sạch bình tỷ trọng, sấy khọ và làm lạnh trong bình hút ẩm, sau đĩ đem cân bình khơng ta được m1 gam.
Tiếp theo rĩt nước cất vào bình đến trên ngấn định mức, đặt bình vào nồi cách thủy cĩ nhiệt độ 200C. Sau 15 phút dùng giấy lọc thấm nước tới ngấn bình đồng thời thấm khơ phần khơng chứa nước, lau khơ nút và đậy lại. Lấy bình ra khỏi nồi điều nhiệt, lau khơ phía ngồi bình rồi đem cân ta được m2 gam. Tiếp theo đổ nước khỏi bình, tráng bình 2 đến 3 lần bằng dung dịch cần đo tỷ trọng rồi cũng rĩt chất lỏng tới trên vạch, sau đĩ làm tương tự như khi bình chứa nước cất, cân được khối lượng m3
gam. Tính d20
20, tra phụ lục ta biết được nồng độ rượu cần đo [9].
d20 20 = 1 2 1 3 m m m m − −
3.5.2.3 Phương pháp định lượng acid
Nguyên tắc: dựa trên phản ứng trung hịa các acid cĩ trong mẫu bằng dung dịch kiềm NaOH 0,1N với chất chỉ thị là phenolphtalein. Từ lượng dịch kiềm tiêu hao, ta tính đượng acid tổng số cĩ trong mẫu [9].
Hàm lượng acid tổng (tính theo g acid trên 1 lít (g/l)) được tính theo cơng thức:
V K
n
Ax =( × ×1000)/ , g/l. Trong đĩ:
Ax: lượng acid cĩ trong 1 lít sản phẩm, g/l;
n: số ml NaOH 0,1N tiêu hao khi định phân mẫu thực, ml; V: lượng mẫu mang đi phân tích.
K: số g acid tương ứng với 1ml NaOH 0,1N. (Với: Acid citric K=0,0064).
3.5.2.4 Phương pháp định lượng vitamin C
Nguyên tắc: Acid L-ascorbic cĩ tính khử mạnh được oxy hĩa bằng dung dịch I2
với chỉ thị là dung dịch tinh bột. Điểm kết thúc của phản ứng nhận biết được nhờ chỉ thị dung dịch tinh bột. Đây là phương pháp xác định nhanh và cho kết quả gần đúng.
Tiến hành: Lấy 10ml dịch quả cho vào bình tam giác 250ml, cho 5ml dung