Theo Henick-Kling và nhiều tác giả, quá trình lên men malolactic không chỉ đơn thuần là một quá trình chuyển axít malic thành axít lactic mà nó còn có ảnh hưởng lớn đến chất lượng cảm quan của rượu vang. Chất lượng cảm quan của rượu cao hay thấp không chỉ phụ thuộc vào quá trình lên men rượu mà phụ thuộc rất nhiều vào quá trinh lên men nialolactic, trong đó phải kể đến các yếu tố chủng vi khuẩn lựa chọn, điều kiện của quá trình lên men [33]. Để quá trình lên men malolactic thành công, thời điểm chính xác để bổ sung vi khuẩn lactic là rất quan trọng. Xung quanh vấn đề này có nhiều quan điểm còn tranh cãi. Các ý kiến tán thành cho việc bổ sung vi khuẩn lactic ngay đầu quá trình lên men rượu cho rằng vi khuẩn có thể phát triển tốt với nguồn dinh dưỡng dồi dào và điều này có thể cho
phép quá trình lên men malolactic kết thúc trước quá trình lên men rượu (Beelman, 1982, 1985). Tuy nhiên, Gallander và Lafon-Lafourcade lại báo cáo rằng vi khuẩn phát triển chậm hơn và sir khử axít malic trở nên kém hơn do sự tương tác của nấm men. Sự cấy vi khuẩn lactic vào giai đoạn kết thúc quá trình lên men cồn cũng có những bất lợi như: môi trường dinh dưỡng cạn kiệt, hàm lượng rượu etanol cao. Cả hai điều kiện này làm chậm trễ quá trình lên men malolactic (Lafon-Lafourcade, 1983). Một quan điểm khác tán thành việc bổ sung vi khuẩn lactic vào thời điêm khi lên men rượu đã được một phần với lý do là vi khuẩn vừa tận dụng được nguồn dinh dưỡng trong môi trường mà không ảnh hưởng đến tiến trình lên men rượu (Fornairon, 2001).
Thí nghiệm dưới đây trình bày các kết quả của quá trình lên men mallolactic được thực hiện với các thời điểm bổ sung vi khuẩn lactic khác nhau. Quá trình lên men được thực hiện như ở mục 2.2.1 nho sau khi nghiền và xử lý với K2S2O5 và enzym Pectinex, được lên men với chủng nấm men S.cerevisiae SH09, vi khuẩn
lactic J được cho vào các thời điểm trước, giữa và sau quá trình lên men rượu, cụ thể: Mẫu F: Lên men MLF, cấy vi khuẩn lactic ngay đầu quá trình lên men rượu. Mẫu M: Lên men MLF, cấy vi khuẩn lactic khi quá trình lên men rượu được 48h. Mẫu E: Lên men MLF, cấy vi khuẩn lactic khi quá trình lên men rượu vừa kết thúc.
Mẫu ĐC: Lên men MLF tự phát, không bổ sung malolactic.
Quá trình lên men malolacti được thực hiện ở điều kiện nhiệt độ 20°C. Kết quả về sự chuyển hoá axít Malic và thời gian lên men malolactic được trình bày trong bảng 3.14
Bảng 3.14 Thời gian lên men và hàm lƣợng axít malic, axít lactic sau quá trình lên men malolactic ở các thời điểm bổ sung vi khuẩn lactic khác nhau Mẫu Axít malic (g/1) Axít lactic (g/1) Thời gian lên men (ngày)
ĐC 0,10 1,64 23
F 0,09 1,68 14
M 0,09 1,66 12
E 0,09 1,69 14
Kết quả ở bảng 3.14 cho thấy:
Khả năng phân giải axít malic
- Mẫu ĐC hàm lượng axít malic còn dư trong dịch lên men còn cao nhất (0,10 g/l).
- Mẫu F, M, E hàm lượng axít malic còn dư trong dịch lên men còn lại là (0,09 g/l).
Khả năng tạo ra Axít lactic
- Mẫu ĐC hàm lượng axít lactic còn dư trong dịch lên men còn thấp nhất (1,64 g/l).
- Mẫu M hàm lượng axít lactic còn dư trong dịch lên men còn là (1,66 g/l). - Mẫu F hàm lượng axít lactic còn dư trong dịch lên men còn là (1,68 g/l). - Mẫu E hàm lượng axít lactic còn dư trong dịch lên men còn cao nhất là (1,69 g/l).
Mẫu đối chứng (ĐC) lên men tự phát có thời gian lên men malolactic dài nhất trong tất cả các mẫu nghiên cứu. Sau khi quá trình lên men rượu kết thúc, đến ngày thứ tám, quá trình lên men malolactic mới bắt đầu và kết thúc vào thời điểm 16 ngày sau đó. Tổng quá trình lên men malolactic là 23 ngày.
Mẫu M, bổ sung vi khuẩn lactic sau 48 h của quá trình lên men rượu, khi hàm lượng đường khử giảm xuống khoảng 25% có thời gian lên men malolactic nhanh nhất, là 12 ngày sau khi kết thúc quá trình lên men rượu là mẫu phù hợp nhất.
Mẫu E, bổ sung vi khuẩn lactic vào giai đoạn cuối của quá trình lên men rượu có thời gian lên men malolactic là 14 ngày.
Tuy nhiên, vì bổ sung lactic ở các giai đoạn khác nhau của quá trình lên men rượu nên có sự tương tác giữa nấm men và vi khuẩn, do vậy ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu, đặc biệt đến sự tạo thành etanol và hàm lượng đường sót, sự ảnh hưởng này được trình bày ở bảng 3.15 và hình 3.7
Bảng 3.15 Rƣợu etanol đƣợc tạo thành và hàm lƣợng đƣờng sót sau quá trình lên men malolactic
Mẫu Etanol (%v/v) Đƣờng sót (g/1)
ĐC 12,8 5,9
F 12,1 7,2
M 12,9 5,9
E 12,8 5,9
Hình 3.7 So sánh sự tạo thành rƣợu etanol sau quá trình lên men malolactic
Kết quả, ở bảng 3.15 và hình 3.7 cho thấy mẫu bổ sung vi khuẩn lactic vào thời điểm đầu quá trình lên men rượu đã khiến cho quá trình lên men cồn được thực
hiện không hoàn toàn, thể hiện ở hàm lượng đường sót còn tương đối cao (7,2 g/1), hàm lượng cồn tạo thành tương đối thấp. Tuy nhiên, hàm lượng cồn thấp của mẫu này còn thế là do vi khuẩn lactic đã tiêu thụ một phần đường để lên men. Mẫu bổ sung vi khuẩn lactic sau 48 h lên men (mẫu M) có hàm lượng cồn tạo ra và hàm lượng đường sót tương tự như các mẫu lên men cồn mà không có sự tham gia của vi khuẩn lactic (mẫu ĐC và mẫu E). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Việc bổ sung lactic ở các giai đoạn khác nhau của quá trình lên men rượu nên có sự tương tác giữa nấm men và vi khuẩn, do vậy ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu, còn ảnh hưởng đến sự tạo thành các chất bay hơi, sự ảnh hưởng này được trình bày ở bảng 3.15 và hình 3.8
Bảng 3.16 Sự tạo thành 1 số chất bay hơi đƣợc tạo thành sau quá trình lên men malolactic
Mẫu Axít bay hơi (g/1)
ĐC 0,47
F 0,42
M 0,26
E 0,43
Hình 3.8 So sánh sự tạo thành 1 số chất bay hơi sau quá trình lên men malolactic
Kết quả bảng 3.16 và hình 3.8 cho thấy quá trình lên men malolactic tự phát đã tạo ra hàm lượng axít bay hơi cao nhất (0,47 g/1). Ở mẫu cấy vi khuẩn lactic sau 48 h thì hàm lượng axít bay hơi giảm đáng kể (0,26 g/1). Ở hai mẫu còn lại, cấy vi khuẩn lactic vào giai đoạn đầu và cuối của quá trình lên men rượu thì hàm lượng axít bay hơi tạo ra trung bình, là 0,41 và 0,43 g/1 tương ứng. Các axít bay hơi là yếu tố tiêu cực của rượu, hàm lượng, của nó trong rượu vang tăng lên chứng tỏ chất lượng của rượu vang giảm đi.
Đã xác định được các điều kiện tối ưu của quá trình lên men malolactic cho chủng NT 12 trên môi trường rượu vang non trong quy trình sản xuất rượu vang đỏ: Nồng độ Essentials Oenos thấp nhất là 0,025 g/l để bổ sung cho quá trình lên men malolactic.Nhiệt độ lên men là 200C. Thời gian lên men là 23 ngày. Bổ sung bổ sung vi khuẩn lactic sau 48 h của quá trình lên men rượu, khi hàm lượng đường khử giảm xuống khoảng 25%.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận:
Từ những kết quả thu được, có thể rút ra một số kết luận sau đây:
1. Từ 20 chủng vi khuẩn lactic phân lập được từ vùng trồng nho Ninh Thuận, được 8 chủng có khả năng chuyển hóa axit malic thành axit lactic.
2. Tuyển chọn được chủng NT12 có khả năng phân giải malolactic tốt nhất hàm lượng axít malic còn dư trong dịch sau lên men malolactic là 0,12 g/l.
3. Đã xác định được các điều kiện tối ưu của quá trình lên men malolactic cho chủng NT12 trên môi trường rượu vang non trong quy trình sản xuất rượu vang đỏ:
- Nồng độ Essentials Oenos thấp nhất là 0,025 g/l để bổ sung cho quá trình lên men malolactic.
- Nhiệt độ lên men là 200C. - Thời gian lên men là 23 ngày.
- Bổ sung bổ sung vi khuẩn lactic sau 48 h của quá trình lên men rượu, khi hàm lượng đường khử giảm xuống khoảng 25%.
Đề nghị
Tiếp tục nghiên cứu xác định thêm một số điều kiện tối ưu cho chủng NT 12 để ứng dụng và sản xuất thử nghiệm rượu vang đỏ chất lượng cao tại Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Lê Thanh Mai, Nguyễn Thị Hiền, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Thanh Hằng, Lê Thị Lan Chi (2005), Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men, Nhà
xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
2. Trương Hương Lan, Lại Quốc Phong, Lê Đình Hùng, Trần Thị Minh Hà, Ngô Anh Tuấn, Yoshihiro Komiyama (2007), Nghiên cứu ứng dụng SO2 nâng cao độ ổn định của chất lượng rượu vang quả trong quá trình bảo quản, Tạp chí
Công nghiệp, Bộ Công nghiệp, số 3/2007, tr.22-25.
3. Lại Quốc Phong (2007), “Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn
Oenococcus oeni cho lên men malolactic rượu vang đỏ”, Các công trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học - công nghiệp thực phẩm giai đoạn 2001- 2005, Nhà xuất bản Lao động-Xã hội, tr.196-202.
4. Lê Thị Liên Thanh (1997), Nghiên cứu một số đặc tính sinh lí và hóa sinh của Leuconostoc oenos ứng dung trong sản xuất rượu vang, Luận án Tiến sĩ khoa
học, Đại học Bách khoa Hà Nội.
5. Khuất Hữu Thanh, Nguyễn Quang Hào (2003), Nghiên cứu hiệu quả sử dụng enzym và chất phụ gia trong sản xuất vang Việt Nam chất lượng cao, Báo cáo (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
khoa học, Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc 2003, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, tr.569-572.
6. Tiêu chuẩn Việt Nam (2002), Rượu vang - Quy định kỹ thuật, Trung tâm tiêu
chuẩn Việt Nam TCVN:7045:2002.
7. Trương Hương Lan, Lại Quốc Phong, Trần Thị Minh Hà, Ngô Anh Tuấn, Taillandier Patricia, Lonvaud Aline (2010), Nghiên cứu công nghệ sản xuất rượu vang chất lượng cao tại Việt Nam Báo cáo tổng hợp, tr 12-24.
Tiếng Anh
8. Amerine M.A. and Cruess W.V. (2003), The technology of wine making, The
AVI Publishing Company Inc., Connecticut.
9. AOAC Oficial Method of Analyis (1995), 27, pp. 2651-2659.
10.Asmundson RV, Kelly WJ (2000), “The effect of temperature and etanol concentration on the growth of Leuconostoc oenos”, In: Williams PJ, Davidson
D, Lee TH (Eds), Proceedings of the seventh Australian wine industry technical conference, 14-16 August 1989, Adelaide, S.A Winetitles, pp. 251-252.
11.Bartowsky E.J., and Henschke P.A., (2004), “The “buttery” attribute of wine- diacetyl- desirability, spoilage and beyond”, Int. J. Food Microbiol., 96, pp.
235-252.
12. Boutlton R.B., V.L. Singleton, L.F. Bisson, and R.E. Kunkee. (2006), “Malolactic fermentation”, In: Principles and practices of winemaking,
Chapman & Hall, Aspen Publishers, Maryland.
13.Britz TJ, Tracey RP (1990), “The combination effect of pH, S02, etanol and temperature on the growth of Leuconostoc oenos”, J. Appl. Bacteriol., 68, pp. 23-31.
14.Carreté R, Teresa Vidal M, Bordons A, Constanti M (2002), “Inhibitory effect of sulphur dioxide and other stressvcompounds in wine on the ATPase activity of Oenococcus oeni”, FEMS Microbiol. Lett. 211, pp.155-159.
15. Collin C.H., Lyne. M., Grange J.M. (1989), Microbiological methods, Sixth Edition, Butterworth and Co (Publishers) Ltd. London, pp.169- 233.
16.Chu-Ky s, Tourdot-Marechal R, Marechal PA, Guzzo J (2005), “Combined cold, acid, etanol shocks in Oenococcus ami: Effects on membrane fluidity and cell viability”, Biochimica et Biophysica Acta.,1717, pp.118-124.
17.Davis C.R., D. Wibowo, T.H. Eschenbruch, and G.H Fleet (1985), “Practical implications of malolactic fermentation: A review”, Am. J. Enol. Vitic., 36,
pp.290-301.
phenolic accumulation as affected by ripeness of Syrah R99 grapes”, Confference XIV International GESCO Viticulture Congress Geisenheim, Germany 23-27, August, 2005.
19.Edwards CG, Beelman CE, McConnell AL (2000), “Production of decanoic acid and other volatile compounds and the growth of yeast and malolactic bacteria during vinification”, Am. J. Enol. Vitic. 41, pp. 48-56.
20.European Brewing Convention (1999), “Dertermination of sulfite content in vin”, Analytical EBC Methods 9-12, pp. 31-132.
21.Garde-Cerdan T., Rodriguez-Mozaz S., and Ancin-Azpilicueta C., (2002), “Volatile composition of aged wine in used barrels French oak and of American oak”, Food Research International, 35, pp. 603-610.
22.Gerbaux C.V., Villa A., Monamy C., and Bertand A. (1997), “Use of lysozyme to inhibit malolactic fermentation and stabilize wine after malolactic fermentation”, Am. J. Enol.Vitic., 48, pp. 49-54.
23.Graca Da Silveira M, Golovina EA, Hoekstra FA, Rombouts FM, Abee T (2003), “Membrane fluidity adjustments. In etanol-stressed Oenococcus oeni
cells”, Appl. Environ. Microbiol. 69, pp. 5826-5832.
24.Guzzo J, Jobin .MP. (1998), “Increase of sulphite tolerance in Oenococcus oeni by means of acidic adaptation”, FEMS Microbiol. Lett. 160, pp. 43-47.
25.Gvilang H, Winge M, Korch c (1998), “Regulation of S02 formation during fermentation”, European Brewery convention. In: Proceedings of the 22nd Congress, Zurich, pp. 347-354.
26.Henick-Kling T. (2005), “pH and regulation of malolactic activity in (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Leuconostoc oenos”, In: Actualités Orelogiques 89. Comptes rendus du 4e Symposium International d’Oenologie (Bordeaux, 1989), 320-325, Institut d’OEnologie Université de BordeauxDun.od, Paris.
27.Henick-Kling T. (2003), “Phage infection of malolactic fermentation”, In: Lee T. H., (Ed) Malolactic fermentation. Pro. Semina, 16 August 1984, Melbourne. The Australian Wine Research Institute, Glen Osmond, South Australia, pp.
128-143.
28.Henick-Kling T. (2007), “Malolactic fermentation”, In: Fleet G. H., (Ed) Wine
microbiology and biotechnology, Harwood Academic Publishers, pp. 289-326.
29.Henick-Kling T., and Park H. Y. (1994), “Considerations for the use of yeast and bacterial starter cultures: SO2 and timing of inoculation”, Am. J. Enol. Vitic., 45, pp. 464-469.
30.Holm, E.H., Nissen, P. (2003), “Red wine extract creates long-life fruit”,
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 18, pp. 728-824.
31.Jackson R.S. (1994). Wine Science, Principles and Applications, Academic
Press, San Diego.
32.Laurent M. H., T. Henick and T. E. Acree (2004), “Changes in the aroma and odour of Chadonnay wine due to malolactic fermentation”, Vitic. Enol. Sci., 49, pp.3-10.
33.Liu S.-Q. (2002), “Malolactic fermentation in wine - beyond acidification”, J. Appl.Microbiol., 92, pp. 589-601.
34.Liu JWR and Gallander J.F. (2001), “Effect of pH and sulphur dioxide on the rate of malolactic fermentation in red table wines”, Am. J. Enol. Vitic., 34, pp. 44-46.
35.Lonvaud-Funel A, Joyeux A, Dessens c (2001), “Inhibition of malolactic fermentation of wines by products of yeast metabolism”, J. Sci. Food. A OTIC.,44, pp. 183-191.
36. Nelson Somogy, (1992), “Dertemination of ruducing surgar in beer”, J. Biol. Chem., 25, pp. 151-255.
37. Nielsen J. C., and M. Richekieu, (1999), “Control of flavour development in wine during and after malolactic fermentation”, Appl. Environ. Microbiol., 65, pp. 470- 475.
38.P. Ribéreau-Gayon, Y. Glories, A. Maujean and D. Dubourdieu (2000), “Handbook of Enology”, Volume 2: The chemistry of wine and stabilization and
39. Ramos A. A., J. S. Lolkema, W. N. Konings, and H. Santos (1995), “Enzymebasis for pH regulation of citrate and pyruvat metabolism by
Leuconostoc oenos”, Appl Environ. Microbiol., 61, pp. 1303-1310.
40.Rapp A., Mandery H., (1986), “Wine aroma”, Experientia, 42, pp. 873-884.
41. Ribéreau-Gayon J., Peynaud E., Sudraud P. and Ribéreau-Gayon P. ,(1982), “Sciences et Techniques du Vin” , Vol. 1: Analyse et Contrôle du Vin, 2nd edn. Dunod, Paris.
42.Romano P., Suzzi G., Domizio P. and Fatichenti F. (1997), “Secondary products formation as a tool for discrimination non-Saccharomyces wine strains”, Antonie van Leeuwenhoek, 71, pp. 239-242
43.Swiegers J.H. and Pretorius I.S. (2005), “Yeast modulation of wine flavor”,
Adv. Appl. Microbiol., 57, pp. 131-175
44.Todd B.E.N. (1995), “Enhancing the sensory properties of wine using glycosidase activity of wine micro-organisms”, Aust. Grapegrow. Winemaker 382, pp. 22-23.
45.Van Vuuren, H. J. J., and L. M. T. Dicks (1991), “Leuconostoc oenos: A review”, Am. J. Enol. Vitic., 44, pp. 99-112.
46.Vaughan-Martini A. and Martini A. (1995), “Facts, myths and legends on the prime industrial microorganism”, J. Indust. Microbiol., 14, pp. 514- 522.
47.Wibowo D, Fleet GII.Lee TH, Eschenbrush RE (1988), “Factors affecting the induction of malolactic fermentation in red wines with Leuconostoc oenos”, J. Appl. Bacteriol. 64, pp. 421-428.
48.Zoecklein B. W., Fugelsang K. C., Gump B. H., Nury F. S. (1989), “Sampling, fermentation, and production analysis”, In: Zoecklein B. W., Fugelsang K. C., Gump B. H., Nury F. S., (Eds), Production wine analysis. Van Nostrand Reinhold, New York, pp. 9-181.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});