Sử dụng chế phẩm sinh học để nâng cao chất lượng rượu vang Mít ppt

Thoâng tin khoa hoïc
ðại học An Giang Số 28,
12/2006




29
SỬ DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC ðỂ NÂNG CAO
CHẤT LƯỢNG RƯỢU VANG MÍT

Nguyễn Văn Chương
∗
∗∗
∗

TÓM TẮT
Nghiên cứu ñược tiến hành trên cơ sở bổ sung các chế phẩm enzyme amylase, pectinase và khảo sát những ảnh
hưởng của chúng ñến quá trình lên men và chất lượng thành phẩm. Nhằm tạo ñiều kiện cho quá trình lên men, rút
ngắn thời gian sản xuất và thu ñược sản phẩm rượu có ñộ trong tốt làm tăng giá trị cảm quan sản phẩm.
Khảo sát ảnh hưởng của pH và nhiệt ñộ ñến hoạt tính của enzyme Amylase trong quá trình thủy phân tinh bột từ
nguyên liệu mít. Khảo sát ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme ñến hiệu suất thủy phân nguyên liệu mít ở các thời gian
khác nhau. Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm Amylase và Pectinase trong sản xuất rượu vang mít.
ABSTRACT
The study was carried out to supplement amylase and pectinase probiotics and to investigate their effects on the
fermentation process and product quality. The study aimed to shorten the fermentation time and to have better clear
wine for improving product palatability.
This also studied the influences of pH and temperature on the catalysis activity of amylase towards the hydrolysis
of starch from jacqkfruit. The study investigated the effects of enzyme concentration on the hydrolysis productivity of
jackfruit at different times.
Key words: enzym, amylase, pectinas, probiotics

1. ðẶT VẤN ðỀ
Nhằm nâng cao chất lượng rượu vang, ta khảo sát ảnh hưởng của pH và nhiệt ñộ ñến hoạt tính của
enzyme amylase trong quá trình thủy phân tinh bột từ nguyên liệu mít, khảo sát ảnh hưởng của nồng ñộ
enzyme ñến hiệu suất thủy phân nguyên liệu mít ở các thời gian khác nhau, khảo sát ảnh hưởng của việc
bổ sung chế phẩm amylase và pectinase trong sản xuất rượu vang mít, phân tích ñánh giá chất lượng
thành phẩm.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 Dụng cụ: pH kế, cân phân tích, khúc xạ kế, thiết bị chưng cất rượu, cồn kế, các bình lên men , máy
so màu UV – VIS.
2.2 Hóa chất: Các hóa chất cần thiết dùng ñể phân tích : NaOH 0,1N; Na
2
SO
4
, phenolphtalein,
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Thành phần nguyên liệu

Bảng 1. Thành phần hóa học của nguyên liệu
Chỉ tiêu Kết
quả(*)
pH 5,8
Hàm lượng chất khô hòa tan, % 20
ðộ ẩm, % 70
Hàm lượng ñường tổng, % 24

(*) kết quả lấy trung bình của 3 lần lặp lại
3.2 Ảnh hưởng của pH và nhiệt ñộ ñến hoạt tính enzyme amylase trong quá trình thủy phân tinh
bột từ nguyên liệu mít
Hai yếu tố ñược khảo sát là nhiệt ñộ và pH. Kết quả thu ñược thể hiện ở bảng sau:

∗
Giảng viên BM Công nghệ Thực phẩm, Khoa NN - TNTN.
Email:
H
ình
1
.
Nguyên li
ệu trái mít v
à múi mít

Thoâng tin khoa hoïc
ðại học An Giang Số 28,
12/2006




30
Bảng 2. Hàm lượng ñường tổng thu ñược sau quá trình ñường hóa ở ñiều kiện pH và nhiệt ñộ khác nhau
Mẫu pH Nhiệt ñộ (
o
C) ðường tổng (%)
1 5,8 30 23,82
c

2 40 28,72
b

3 50 29,83
b

4
4,0
60 30,5
b

5 40 29,47
b

6 50 30,14
b

7
4,5
60
32,6
a

8 40 29,74
b

9 50 29,54
b

10
5,0
60 29,88

b

Ghi chú: Các số liệu có cùng chữ cái ñi kèm thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức ñộ
ý nghĩa 5%.Chữ số in ñậm thể hiện mẫu có hàm lượng ñường thu ñược cao nhất
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Mẫu
Hàm lượng ñường tổng (%)
Hàm
lượng
ñường
tổng

Hình 2. Biểu diễn hàm lượng ñường tổng thu ñược sau
quá trình ñường hóa ở ñiều kiện nhiệt ñộ và pH khác nhau
Do ñó, chúng tôi quyết ñịnh chọn ñiều kiện thủy phân tinh bột ở nhiệt ñộ 60
o
C và pH = 4,5 cho thí
nghiệm tiếp theo.
3.3 Ảnh hưởng nồng ñộ enzyme amylase ñến hiệu suất thủy phân ở các thời gian khác nhau
Bảng 3. Hàm lượng ñường tổng thu ñược sau quá trình
ñường hóa ở ñiều kiện nồng ñộ và thời gian khác nhau
Mẫu

Nồng
ñộ (%)
Thời
gian
(giờ)
ðường
Tổng(%)

0 0 24,31
d


2 1 31,38
c


3 2 33,33
b


4
0,1
3 32,92
b


5 1 33,32
b

6 2
35,3
a


7
0,2
3
35,07
a


8 1 30,68
c


9 2 33,08
b


10
0,3
3 31,48
c

Hình 3. Hàm lượng ñường tổng thu ñược sau khi
ñường hóa nguyên liệu ở nồng ñộ emyme khác
nhau trong các thời gian khác nhau


0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Mẫu
H àm lư ợn g ñư ờn g tổ
ng
(% )
Hàm
lượng

ñường
tổng
Thoâng tin khoa hoïc
ðại học An Giang Số 28,
12/2006




31
Bảng 3 và hình 3 cho thấy, tuy cùng ñiều kiện ñường hóa như nhau về hàm lượng cơ chất, nhiệt ñộ, pH
nhưng ở nồng ñộ enzyme khác nhau thì hiệu suất thu hồi ñường tổng qua các thời gian thủy phân có sự
khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê giữa các mẫu.
Mức ñộ chênh lệch giữa các mẫu chưa rõ lắm, mẫu 6 với nồng ñộ enzyme là 0,2% và thủy phân trong
2 giờ và mẫu 7 nồng ñộ enzyme 0,2%, thủy phân 3 giờ thì lượng ñường thu hồi là cao nhất so với các
mẫu còn lại.
Từ kết quả thảo luận trên, ta chọn nồng ñộ enzyme amylase thích hợp sử dụng trong quá trình ñường
hóa từ nguồn nguyên liệu mít là 0,2 % với thời gian thủy phân là 2 giờ. Do ở nồng ñộ và khoảng thời gian
này, lượng ñường thu ñược ñã là tối ña, nên không cần phải bổ sung thêm enzyme hay kéo dài thời gian
ñường hóa.
3.4 Ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm enzyme ñến hàm lượng rượu sinh ra trong quá trình
lên men
Trong giai ñoạn lên men, với ñiều kiện yếm khí vi sinh vật sẽ sử dụng chất dinh dưỡng trong môi
trường ñể chuyển hóa thành rượu, làm cho hàm lượng chất khô hòa tan giảm, ñồng thời hàm lượng rượu
sinh ra theo tăng thời gian và ñến một lúc nào ñó khi hàm lượng rượu sinh ra cao sẽ ức chế hoạt ñộng của
vi sinh vật.
Bảng 4. Sự thay ñổi ñộ cồn theo thời gian lên men
(% thể tích)
Thời gian lên men (ngày)
Mẫu

2 4 6 8 10
DC
1,3
0
d

5,3
c

9,19
b

10,7
5
a

11
,32
a

A
3,8
8
e

7,0
6
d

10,7

3
c

11,7
5
b

12
,61
a

0
2
4
6
8
10
12
14
2 4 6 8 10
Thời gian lên men (ngày)
Hàm lượng rượu (% thể tích)
DC
A
A-P
Hình 4. ðồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng
của việc bổ sung chế phẩm enzyme ñến
hàm lượng rượu sinh ra trong quá
trình lên men

A-P
3,8
5
d

9,6
3
c

10,8
5
b

12,2
0
a

13
.10
a

DC: mẫu không bổ sung enzyme (mẫu ñối chứng).
A: mẫu chỉ bổ sung enzyme amylase.
A-P: mẫu có bổ sung amylase và pectinase.
Các số liệu trong cùng một dòng có cùng chữ cái ñi kèm thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống
kê ở mức ñộ ý nghĩa 5%.
Kết quả thể hiện sự khác nhau về hàm lượng rượu sinh ra theo thời gian giữa mẫu có bổ sung enzym và
không bổ sung enzym là:
Ở mẫu không bổ sung enzyme, quá trình lên men diễn ra chậm.
Mẫu có enzyme thì tốc ñộ lên men nhanh và hàm lượng rượu sinh ra cao hơn.

ðiều trên chứng tỏ, enzyme amylase tác ñộng lên dịch quả làm chuyển hóa tinh bột trong nguyên liệu
thành ñường và enzyme pectinase với vai trò thủy phân chất pectin phân tử cao, làm mất khả năng tạo
thành keo, làm giảm ñộ nhớt trong dịch quả, làm cho hàm lượng rượu tăng liên tục và sớm ñạt ñến giá trị
tối ña.
3.5 Ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm enzyme ñến mật ñộ quang học của nguyên liệu sau khi
ñược xử lý bằng enzyme và rượu thành phẩm
Chúng tôi khảo sát khả năng làm trong của enzyme ở hai giai ñoạn: khi kết thúc quá trình ñường hóa
và rượu thành phẩm.


Thoâng tin khoa hoïc
ðại học An Giang Số 28,
12/2006




32


Bảng 5. Mật ñộ quang học của nguyên liệu sau khi ñược
xử lý bằng enzyme và rượu thành phẩm
Mật ñộ quang học (M)

Mẫu
Nguyên liệu sau
xử lý
Rượu
thành phẩm

DC 2,53
a
0,65
a


A 2,33
b
0,35
b


A-P 1,79
c
0,08
c









Hình 5. Sự ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm
enzyme ñến mật ñộ quang học của nguyên liệu sau
khi ñược xử lý bằng enzyme và rượu thành phẩm
Qua kết quả ở bảng 5 và hình 5 nhận thấy rằng mật ñộ quang học của 3 mẫu DC, A, A-P khác biệt có ý
nghĩa về mặt thống kê ngay sau khi kết thúc quá trình ñường hóa cũng như thành phẩm ñạt ñược. ðiều

này ñược giải thích như sau:
Với mẫu A-P thì mật ñộ quang thấp nhất (0,0785). Do enzyme pectinase ñã phá vỡ các hệ keo và làm
giảm ñộ nhớt của dịch quả ngay trong giai ñoạn ñường hóa, giúp cho quá trình kết lắng nhanh hơn trong
giai ñoạn lên men phụ nên sản phẩm thu ñược có ñộ trong tương ñối tốt.
3.6 Ảnh hưởng các chế phẩm enzyme ñến giá trị cảm quan của sản phẩm
Bảng 6. Giá trị cảm quan về trạng thái và màu sắc của sản phẩm
Mẫu Trạng thái Màu sắc
DC 1,45
a
3,35
a

A 2,2
b
3,5
a

A-P 3,7
c
4,35
b

Hình 6. Ảnh hưởng của việc bổ sung các
chế phẩm enzyme ñến giá trị cảm quan của sản phẩm
Cảm quan về trạng thái và màu sắc của thành phẩm cũng cho ta thấy mẫu A-P là dễ ñược chấp nhận
nhất với số ñiểm cảm quan khá cao: 3,7 về trạng thái và 4,35 về màu sắc ở bảng 14.
Kết luận: chúng tôi quyết ñịnh chọn mẫu A-P làm thành phẩm rượu vang mít và tiến hành ñi ñánh giá
chất lượng.
3.7 Kết quả kiểm tra chất lượng sản phẩm rượu
3.7.1 Chất lượng cảm quan thành phẩm
Trạng thái: trong, không có chất lơ lửng.
Màu sắc: màu vàng trong, hoàn toàn ñặc trưng cho sản phẩm.
Mùi: có mùi thơm ñặc trưng của nguyên liệu và sản phẩm lên men, không có mùi vị lạ.
Vị: chua, ngọt hài hòa; vị ñắng nhẹ;.
Hình 7. Sản phẩm rượu vang mít
0
1
2
3
4
5
DC A A-P
Mẫu
ðiểm cảm quan
Trạng thái
Màu sắc
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0

2.5
3.0
DC A A-P
Mẫu
M
ậ
t ñ
ộ
q u a n g h
ọ
c
Nguyên liệu sau xử
lý enzyme
Sản phẩm
Thoõng tin khoa hoùc
i hc An Giang S 28,
12/2006




33

3.7.2 Thnh phn húa hc ca sn phm
Bng 7. Kt qu phõn tớch thnh phn húa hc trong ru thnh phm
Ch tiờu Kt qu
nh tớnh fufurol Khụng cú
Hm lng ethanol quy v 20
o
C 11

o

Hm lng acid ton phn, mg acid acetic
trong 1lớt ru 100
o

297
Hm lng ester, mg etyl acetat trong 1lớt
ru 100
o

1144
Hm lng ủng tng (%) 8,34
4. KT LUN V NGH
4.1 Kt lun
Chỳng tụi rỳt ra ủc cỏc kt lun sau:
-Pha loóng vi t l mớt/nc = 1/4 vn gi ủc mựi v ủc trng cho sn phm.
-Cỏc ủiu kin thớch hp cho giai ủon ủng húa l nhit ủ 60
o
C; pH = 4,5; nng ủ enzyme 0,2%;
thc hin trong thi gian 2 gi.
ng thi b sung thờm enzyme pectinasse vi nng ủ 0,04%.
-Mớt sau ủng húa xong phi tin hnh thanh trựng chng oxy hoỏ v tp nhim ngay bng cỏch b
sung NaHSO
3
, cng nhanh cng tt ủ trỏnh nc qu b oxy hoỏ lm sm mu sn phm v ủ tiờu dit
vi sinh vt.
-Thi gian kt thỳc quỏ trỡnh lờn men l 7 ngy v hm lng ru ủt ủc l 11
o
.

4.2 ngh
-Nghiờn cu vic b sung ch phm enzyme amylase t cỏc ngun khỏc nhau: mm thúc malt, nm
mc v vi khun.
-Kho sỏt t l b sung enzyme pectinase nh hng ủn ủ trong ca sn phm
-Nghiờn cu cỏc bin ủi trong quỏ trỡnh bo qun sn phm.
TI LIU THAM KHO
Bựi i. 2003. Cụng ngh lờn men ng dng trong cụng nhg thc phm. TP H Chớ Minh: NXB i Hc K Thut
TP H Chớ Minh.
Bựi Th Hunh Hoa. 2001. Bi ging cụng ngh sn xut ru bia - nc gii khỏt. TP Cn Th: Trng i Hc
Cn Th.
Lờ Th Thanh. 2000. Cụng ngh vi sinh. TP H Chớ Minh: NXB Giỏo Dc.
Lờ Thanh Mai. 2005. Cỏc phng phỏp phõn tớch ngnh cụng ngh lờn men. H Ni: NXB Khoa Hc v K Thut
H Ni.
Lng c Phm. 2004. Cụng ngh vi sinh vt. H Ni: NXB Nụng Nghip H Ni.
Lờ Ngc Tỳ. 2000. Húa sinh cụng nghip. H Ni: NXB Khoa Hc v K Thut H Ni.
Nguyn c Lng. 2002. Cụng ngh vi sinh ( tp 2) Vi sinh vt hc cụng nghip. TP H Chớ Minh: NXB i
Hc Quc Gia TP H Chớ Minh.
Nguyn c Lng. 2000. Cụng ngh vi sinh ( tp 3) Thc phm lờn men truyn thng. TP H Chớ Minh: NXB
i Hc Quc Gia TP H Chớ Minh.