2.1.1. Nguyên liệu chính
Nguyên liệu được sử dụng trong nghiên cứu này là dưa hắc mỹ nhân có phẩm chất kỹ thuật tốt. Dưa được thu mua ở các chợ trong thành phố Nha Trang – Khánh Hòa.
Yêu cầu chất lượng: Quả dưa cuống nhỏ, héo. Núm dưa căng tròn đều, hơi lõm xuống ở phần đầu, vỏ dưa sẫm màu hoặc nổi rõ sọc xanh, dưa cứng, khối lượng quả từ > 2,5 kg để quả đạt chất lượng tốt nhất.
Hình 2.1: Quả dưa hấu
2.1.2. Nguyên liệu phụ
+ Đường Saccharose: Đường được sử dụng là đường saccharose. Mua tại siêu thị Maximax thành phố Nha Trang – Khánh Hòa. Đường sử dụng trong sản xuất rượu là đường cát trắng, yêu cầu đường phải tốt.
– Hàm lượng Saccharose > 99,9%. – Hàm lượng nước < 9,2%.
– Đường phải trắng, tinh thể không có tạp chất, lượng đường khử < 0,1%. – Hàm lượng tro < 0,03%.
+ Axit citric: Axit citric được mua tại cửa hàng Nhất Vương, số 02, đường Hòn Chồng, thành phố Nha Trang – Khánh Hòa. Axit citric được dùng là loại tốt, đảm bảo các yêu cầu sau:
– Hàm lượng axit citric > 99% – Hàm lượng nước < 0,2%.
– Dạng tinh thể, không lẫn tạp chất.
Ngoài các nguyên liệu phụ trên còn bổ sung thêm Vitamin B1 và muối amonsunphat để cung cấp thêm cơ chất, kích thích sự phát triển của nấm men.
2.1.3. Vi sinh vật dùng trong chế biến vang dưa hấu
Để nghiên cứu và sản xuất vang dưa hấu thí nghiệm sử dụng chủng nấm men
Saccharomyces cerevisia được giữ trong ống nghiệm, ở dạng tiềm sinh, trên môi trường thạch. Chủng nấm men này có nguồn gốc tại Việt Nam, được cung cấp bởi phòng thực hành vi sinh, khoa Chế Biến, trường Đại học Nha Trang.
2.1.4. Các dụng cụ và thiết bị dùng trong nghiên cứu
+ Khúc xạ kế: tên thiết bị: ATC-1E,Bix: 0-0,32%, hiệu: ATAGO sản xuất tại Nhật Bản.
+ pH kế, tên thiết bị: Digital pH Meter, hiệu: ATAGO sản xuất tại Nhật Bản. + Cân phân tích.
+ Cân đồng hồ (5Kg ) + Vải lọc.
+ Máy sục khí. + Nồi hấp tiệt trùng.
+ Kính hiển vi, buồng đếm. +Tủ sấy, lò nung.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
+ Phương pháp cảm quan theo TCVN 3215-79. + Phương pháp phân tích hóa học :
Phân tích thành phần nguyên liệu và sản phẩm. a.Nguyên liệu (được trình bày ở phụ lục 1) [2]
– Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy.
– Xác định hàm lượng khoáng bằng phương pháp nung. – Xác định hàm lượng acid.
b. Sản phẩm (được trình bày ở phụ lục 3)
– Xác định nồng độ cồn của dịch lên men theo đường chuẩn biểu thị mối tương quan giữ độ cồn và độ Brix.
+ Phương pháp phân tích vi sinh theo TCVN 7045-2002. + Phương pháp xử lý số liệu: Dùng phần mềm Excel 2003.
2.2.1 Nội dung nghiên cứu
+ Xác định một số thành phần hoá học của nguyên liệu. + Xác định thời gian tăng sinh nấm men.
+ Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến lên men: – Nghiên cứu xác định pH thích hợp.
– Nghiên cứu xác định hàm lượng đường thích hợp. – Nghiên cứu xác định tỷ lệ nước cái men thích hợp. – Nghiên cứu xác định thời gian lên men thích hợp. + Xây dựng bảng điểm cảm quan cho sản phẩm rượu vang dưa hấu. + Đề xuất quy trình sản xuất vang dưa hấu.
2.2.2. Quy trình dự kiến
Rượu vang từ dưa hấu là loại rượu lên men không có xác quả. Dựa vào quy trình công nghệ sản xuất vang trắng để nghiên cứu đưa ra quy trình công nghệ sản xuất rượu vang từ dưa hấu như sau:
1. Sơ đồ quy trình dự kiến
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình dự kiến Điều chỉnh thành phần Ép Đường, acid citric, vitamin B1, amonsunfat Lên men
Xử lý sau lên men
Sản phẩm Dưa hấu Dịch dưa hấu Rửa, tách vỏ Tăng sinh Dịch tăng sinh Nấm men giống
2. Thuyết minh quy trình
a. Xử lý nguyên liệu
Nguyên liệu được sử dụng làm rượu vang dưa hấu phải đạt độ chín kĩ thuật. Dưa hấu sau khi được lựa chọn, phân loại được đem đi rửa để loại tạp chất.
Dưa hấu rửa tiến hành gọt vỏ rồi mang đi ép thu lấy dịch dưa hấu.
b. Điều chỉnh thành phần
Để có được dịch dưa hấu tiến hành lên men thì phải tiến hành điều chỉnh thành phần. Đây là khâu quan trọng quyết định tới chất lượng rượu vang sau này. Vì vậy cần nghiên cứu hàm lượng các chất bổ sung cho phù hợp.
c. Lên men
Trước khi lên men cần có nấm men bổ sung vào dịch lên men, thúc đẩy quá trình lên men. Lượng nấm men trong dịch lên men là yếu tố hàng đầu quyết định quá trình lên men nhanh hay chậm, ngoài ra yếu tố ảnh hưởng tới độ rượu tạo thành cần phải kể tới nữa là thời gian lên men. Vì thế cần nghiên cứu lượng nấm men bổ sung, thời gian lên men.
d. Xử lý sau lên men
Sau thời gian lên men dịch lên men còn lẫn tế bào nấm men do đó cần loại bỏ chúng bằng cách lắng gạn làm trong rượu. Đồng thời sau khi lên men cũng cần có thời gian để ổn định chất lượng rượu.
2.2.3. Bố trí thí nghiệm
2.2.3.1. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian tăng sinh nấm men
Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian tăng sinh nấm men
0 h 4 h 8 h 12 h 16 h 20 h 24 h 28 h 32 h 36 h Chuẩn bị môi trường
tăng sinh
Tăng sinh
Thời gian tăng sinh Cấy
Xác định số lượng nấm men
Chọn thời gian tăng sinh thích hợp Giống nấm men
Số lượng tế bào nấm men là một thông số quan trọng. Nó quyết định đến quá trình lên men của dịch quả. Để xác định thời gian tăng sinh cần đếm số tế bào nấm men đạt được tại các thời điểm : 0 h, 4 h, 8 h, 12 h, 16 h, 20h, 24 h, 32 h, 36 h. Thí nghiệm được tiến hành như sau:
– Cấy nấm men từ ống giống thuần chủng vào dịch quả đã điều chỉnh thành phần ở pH = 3,5; nồng đồ đường đạt 120 g/l và bổ sung thêm 0,5mg/l B1, 0,5 g/l amonsunfat kích thích cho nấm men phát triển.
Trong quá trình nhân giống sử dụng thiết bị sục khí oxy vô trùng giúp nấm men tăng sinh.
– Cứ cách 4 giờ nhân giống, tiến hành đếm số lượng tế bào nấm men bằng phương pháp buồng đếm Goriaev – Thom. Từ số lượng nấm men đếm được chọn thời gian tăng sinh phù hợp.
Sau khi xác định thời gian tăng sinh và mật độ nấm men/ml dịch, để xác định các thông số cho quá trình lên men rượu vang dưa hấu. Thí nghiệm chuẩn bị dịch cái giống có mật độ nấm men 1,0*107 tb/ml. Đây là mật độ phù hợp cho quá trình lên men rượu vang.
2.2.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng đường trong dịch lên men
Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng đường của dịch lên men
Dưa hấu
Xử lý
Lên men
Xử lý sau lên men
Đánh giá chất lượng
Chọn hàm lượng đường thích hợp
160 g/l 180 g/l 200 g/l 220 g/l 240 g/l
Đường Sacccharose Hàm lượng đường điều
chỉnh Dịch quả Dịch tăng sinh Tăng sinh Nấm men Acid citric
Thí nghiệm được tiến hành như sau:
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong dịch dưa hấu sau khi ép bằng khúc xạ kế. Thông thường hàm lượng đường này dao động trong khoảng 85 – 100 g/l dịch quả.
Chuẩn bị năm mẫu thí nghiệm mỗi mẫu 200 ml dịch dưa hấu. Bổ sung đường vào 5 mẫu thí nghiệm để sau khi bổ sung các mẫu có hàm lượng đường lần lượt là: 160g/l; 180g/l; 200g/l; 220g/l; 240g/l (tương ứng với 160Brix; 180Brix; 200Brix; 220Brix; 240Brix).
Các mẫu này được điều chỉnh về pH=3,5. Cho thêm amonsunfat 0,05 g/l, vitaminB1 0,5 mg/l. Lên men với các điều kiện sau :
– Dịch cái men được bổ sung 12% so với thể tích dịch lên men. Nấm men được tăng sinh trước đó 24h, với mật độ nấm men 1,0*107 tb/ml.
– Lên men ở nhiệt độ thường. – Thời gian lên men là 11 ngày
Khi lên men xong tiến hành tách cặn và nấm men. Sau đó đem đi chưng cất đo độ cồn và đánh giá cảm quan, chọn hàm lượng đường lên men thích hợp.
2.2.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định pH thích hợp cho dịch lên men Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định pH thích hợp Chọn giá trị pH thích hợp 2,9 3,2 3,5 3,8 4,1 Acid citric Dịch quả Điều chỉnh pH Đường Dưa hấu Xử lý Lên men
Xử lý sau lên men
Đánh giá chất lượng Dịch tăng sinh
Tăng sinh
Thí nghiệm được tiến hành như sau:
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong dịch dưa hấu sau khi ép bằng khúc xạ kế.
Chuẩn bị năm mẫu thí nghiệm, mỗi mẫu 200 ml dịch dưa hấu. Bổ sung đường vào các mẫu đạt hàm lượng đã xác định thí nghiệm trên (220g/l) .
Bổ sung acid citric vào các mẫu để sau khi bổ sung các mẫu có pH lần lượt là: 2,9; 3,3; 3,5; 3,8; 4,1. Cho thêm amonsunfat 0,05 g/l, vitaminB1 0,5 mg/l . Lên men với các điều kiện sau:
– Dịch cái men được bổ sung 12% so với thể tích dịch lên men. Nấm men được tăng sinh trước đó 24h với mật độ nấm men 1,0*107 tb/ml.
– Lên men ở nhiệt độ thường. – Thời gian lên men là 11 ngày.
Khi lên men xong tiến hành tách cặn và nấm men. Sau đó đem đi chưng cất đo độ cồn và đánh giá cảm quan, chọn giá trị pH thích hợp.
2.2.3.4. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước cái men thích hợp cần bổ sung.
Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước cái men thích hợp cần bổ sung
Xử lý sau lên men
Đánh giá chất lượng
Chọn tỷ lệ nước cái men thích hợp
6% 8% 10% 12% 14%
Lên men với các tỷ lệ Nước cái men bổ sung Nấm men Tăng sinh Dịch tăng sinh Dịch quả Điều chỉnh thành phần Dưa hấu Xử lý Đường, acid
Thí nghiệm được tiến hành như sau:
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong dịch dưa hấu sau khi ép bằng khúc xạ kế.
Chuẩn bị năm mẫu thí nghiệm, bổ sung đường và acid với hàm lượng thích hợp đã xác định ở thí nghiệm trên. Cho thêm amonsunfat 0,05 g/l, vitaminB1 0,5 mg/l.
Sau đó bổ sung nước cái men vào 5 mẫu với các tỷ lệ lần lượt là: 6%; 8%; 10%; 12%; 14%. Nấm men được tăng sinh trong 24h, với mật độ nấm men 1,0*107 tb/ml. – Lên men ở nhiệt độ thường.
– Thời gian lên men là 11 ngày
Khi lên men xong tiến hành tách cặn và nấm men. Sau đó, đem sản phẩm đi chưng cất xác định độ cồn và đánh giá cảm quan, chọn tỷ lệ dịch cái men bổ sung thích hợp
2.2.3.5. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men thích hợp
Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men thích hợp.
Xử lý sau lên men
Đánh giá chất lượng
Chọn thời gian lên men thích hợp
5 7 9 11 13
Lên men với các thời gian (ngày) Nấm men Tăng sinh Dịch tăng sinh Dịch quả Điều chỉnh thành phần Dưa hấu Xử lý Đường, acid
Thí nghiệm được tiến hành như sau: Chuẩn bị năm mẫu thí nghiệm.
Điều chỉnh về pH thích hợp đã xác định ở thí nghiệm trước. Bổ sung đường tối thích ở thí nghiệm trước. Cho thêm amonsunfat 0,05 g/l, vitaminB1 0,5 mg/l. Lên men với các điều kiện sau:
– Tỷ lệ nước cái men được xác định ở thí nghiệm trước với mật độ nấm men 1,0*107 tb/ml.
– Lên men ở nhiệt độ thường.
Thời gian lên men của 5 mẫu thí nghiệm cho lên men với các thời gian 3 ngày; 5 ngày; 7 ngày; 9 ngày; 11 ngày.
Khi lên men xong tiến hành tách cặn và nấm men. Sau đó đem sản phẩm xác định độ cồn và đánh giá cảm quan. Chọn thời gian lên men thích hợp.
2.2.4. Phương pháp đánh giá cảm quan cho sản phẩm vang dưa hấu 2.2.4.1. Xây dựng bảng cảm quan cho sản phẩm vang dưa hấu 2.2.4.1. Xây dựng bảng cảm quan cho sản phẩm vang dưa hấu
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.[5]
Bảng 2.1: Bảng điểm cảm quan về độ trong và màu sắc của rượu vang dưa hấu:
Bậc đánh giá Điểm chưa có
trọng lượng Cơ sở đánh giá chất lượng
1 5
Rượu trong suốt, không có vẩn đục và vật thể lạ nhỏ, khi rót ra chảy lỏng đều. Màu hoàn toàn đặc trưng cho
sản phẩm.
2 4
Rượu trong, không vẩn đục, có ít vật thể lạ nhỏ, rót ra chảy lỏng đều. Màu đặc trưng cho sản phẩm 3 3 Rượu trong, có tương đối nhiều vật thể lạ nhỏ.
4 2 Rượu bị vẩn đục, có nhiều vật thể lạ nhỏ, thô. Màu hơi khác một ít so với màu đặc trưng của sản phẩm.
5 1
Rượu đục, nhiều cặn lắng, nhiều vật thể lạ nhỏ. Màu không đặc trưng cho sản phẩm.
Bảng 2.2: Bảng điểm cảm quan về mùi của rượu vang dưa hấu:
Bậc đánh giá Điểm chưa có
trọng lượng Cơ sơ đánh giá chất lượng 1
5 Hài hòa, thơm dịu, mùi hoàn toàn đặc trưng của rượu vang dưa hấu.
2 4 Chưa hoàn toàn hài hòa, có mùi thơm đặc trưng của rượu dưa hấu nhưng nhẹ, không có mùi lạ.
3 3 Mùi hơi nồng, thơm nhẹ của rượu vang nhưng
thoảng mùi lạ.
4 2 Nồng, có mùi lạ, không có mùi đặc trưng của rượu vang.
5 1 Nồng, hăng, mùi lạ rõ, không có mùi thơm đặc trưng của rượu vang.
6 0 Có mùi lạ khó chịu của rượu bị hỏng.
Bảng 2.3: Bảng điểm cảm quan về vị của rượu vang dưa hấu
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, vị chát của poly phenol, vị mặn của muối khoáng. Dễ uống và dư vị lâu.
2 4 Vị hài hoà, có hậu vừa phải, và vị đặc trưng của rượu vang . 3 3 Vị chưa hài hoà, hơi gắt, hậu yếu và ít đặc trưng của rượu vang 4 2 Vị đắng sốc , ít đặc trưng của rượu vang
5 1 Vị đắng sốc, vị lạ mạnh không có vị đặc trưng của rượu vang. 6 0 Có vị lạ khó chịu, rượu bị hỏng.
2.2.4.2. Đánh giá chất lượng.
Để đánh giá chất lượng của rượu vang dưa hấu. 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 dưa hấu các chỉ tiêu cảm quan có hệ số quan trọng như sau:[5]
– Vị có hệ số quan trọng là: 2 – Mùi có hệ số quan trọng là: 1,2
– Độ trong và màu sắc có hệ số quan trọng là: 0,8
Bảng 2.4: 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
7,2 – 11,1
Mỗi chỉ tiêu > 1,8