phân lập và tuyển chọn một số chủng nấm men phục vụ quá trình sản xuất rượu vang từ nước ép thịt quả ca cao

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐH BÀ RỊA VŨNG TÀU Độc lập – Tự do – Hạnh phúc


ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Họ và tên: Đào Kim Ngọc Khóa: 2009 – 2013
Khoa: Hóa học và công nghệ thực phẩm. Ngành: Công nghệ thực phẩm
1. Đề tài đồ án
Phân lập và tuyển chọn một số chủng nấm men phục vụ quá trình sản xuất
rượu vang từ nước ép thịt quả ca cao
2. Nội dung các phần thuyết minh
Mở đầu
Chương 1. Tổng quan tài liệu
Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Kết quả và thảo luận
Kết luận
3. Giảng viên hướng dẫn
ThS. Phạm Thị Hữu Hạnh
4. Ngày giao đề tài đồ án
15/03/2013
5. Ngày hoàn thành đề tài đồ án
08/07/2013


Vũng Tàu, ngày 15 tháng 07 năm 2013
TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(ký, ghi rõ họ tên) (ký, ghi rõ họ tên)

ii

Đồ án đính kèm theo đây, với tên đề tài: “Phân lập và tuyển chọn một số
chủng nấm men phục vụ quá trình sản xuất rượu vang từ nước ép thịt quả ca
cao” do Đào Kim Ngọc thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm đồ án thông
qua.

Vũng Tàu, ngày tháng năm
Sinh viên thực hiện





GV phản biện GV hướng dẫn
(ký, ghi rõ họ tên) (ký, ghi rõ họ tên)

iii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, tôi xin cảm ơn Ban lãnh đạo khoa, quý
Thầy, Cô giảng dạy đã quan tâm giúp đỡ, cố vấn cho tôi những kiến thức chuyên
môn.
Tôi xin chân thành cảm ơn cô Phạm Thị Hữu Hạnh đã tận tình tạo điều kiện,
giúp đỡ và định hướng cho tôi trong quá trình tìm hiểu tài liệu và hoàn thành bài
báo cáo này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Minh Nhựt - quản
lý phòng thí nghiệm của khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm đã hỗ trở, giúp đỡ
tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài.
Đồng thời, tôi xin cảm ơn chú Trịnh Văn Thành – Giám đốc công ty TNHH
Thành Đạt đã cung cấp nguồn nguyên liệu nước ca cao để tôi hoàn thành đồ án.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn ba, mẹ, người thân cùng bạn bè đã quan tâm, chăm

sóc, nuôi dưỡng và động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Tuy nhiên, trong quá trình làm đề tài và hoàn thành báo cáo tôi không tránh
khỏi sai sót và khuyết điểm, kính mong sự góp ý của quý thầy cô để tôi có thể hoàn
thiện mình hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn.

Sinh viên thực hiện
Đào Kim Ngọc














iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đồ án này là do tôi tự tính toán và nghiên cứu dưới sự hướng
dẫn của cô ThS. Phạm Thị Hữu Hạnh.
Để hoàn thành đồ án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong mục tài
liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ tài liệu nào khác mà không được ghi.

Nếu sai, tôi xin chịu mọi hình thức kỹ luật theo quy định.


Sinh viên thực hiện
(ký tên)

Đào Kim Ngọc

v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thành phần hóa học của nước ca cao 5
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của nấm men 14
Bảng 2.1. Thành phần môi trường Hansen 33
Bảng 3.1. Sự thay đổi độ Brix 48
Bảng 3.2. So sánh các nghiệm thức nấm men 48
Bảng 3.3. Mật số tế bào nấm men trong quá trình huấn luyện giống 49
Bảng 3.4. Mật số tế bào nấm men trong quá trình nhân giống 50
Bảng 3.5. Sự thay đổi độ Brix 52
Bảng 3.6. So sánh các nghiệm thức nấm men 52
Bảng 3.7. Hàm lượng rượu tạo thành 53
Bảng 3.8. Bảng so sánh các nghiệm thức nấm men 53
Bảng 3.9. Sự thay đổi pH 55
Bảng 3.10. So sánh các nghiệm thức nấm men 55
Bảng 3.11. Mật số tế bào nấm men 56
Bảng 3.12. So sánh các nghiệm thức nấm men 56
Bảng 3.13. Tổng hợp kết quả đánh giá cảm quan 58

vi

DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Hình
Hình 1.1. Cây ca cao 3
Hình 1.2. Cấu tạo quả ca cao 3
Hình 1.3. Giống Forastero 4
Hình 1.4. Giống Criollo 4
Hình 1.5. Giống Trinitario 5
Hình 1.6. Rượu vang đỏ 7
Hình 1.7. Rượu vang chát 8
Hình 1.8. (a): tế bào nấm men nảy chồi; (b): tiến trình sinh sản bằng nảy chồi ở nấm
men; (c): vết sẹo sau khi nảy chồi 12
Hình 1.9. Nấm men nảy chồi và hình thành bào tử túi 13
Hình 1.10. Đường cong sinh trưởng của nấm men 16
Hình 1.11. Saccharomyces cerevisiae 18
Hình 1.12. Saccharomyces uvarum 19
Hình 1.13. Saccharomyces chevalieri 19
Hình 1.14. Saccharomyces oviformis 20
Hình 1.15. Kloeckera apiculata 20
Hình 1.16. Cơ chế phân hủy đường trong tế bào nấm men 23
Hình 1.17. Quy trình sản xuất rượu vang tổng quát 29
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 31
Hình 2.2. Sơ đồ huấn luyện giống 34
Hình 2.3. Sơ đồ phân lập nấm men 37

Hình 2.4. Sơ đồ xây dựng đường cong sinh trưởng của nấm men 39
Hình 2.5. Sơ đồ chuẩn bị dịch lên men và lên men rượu 40
Hình 2.6. Buồng đếm hồng cầu 42
Hình 3.1. (a): Saccharomyces cerevisiae; (b): chủng nấm men phân lập (chủng 1);
(c): chủng nấm men phân lập (chủng 2); (d): chủng nấm men phân lập (chủng 3) 47
Đồ thị
Đồ thị 3.1. Biểu diễn sự thay đổi độ Brix ở 3 chủng phân lập 48
Đồ thị 3.2. Đường cong sinh trưởng của LTM và LPL trong quá trình huấn luyện
giống 50
Đồ thị 3.3. Đường cong sinh trưởng của LTM và LPL trong quá trình nhân giống . 51
Đồ thị 3.4. Sự thay đổi độ Brix trong dịch ca cao lên men 52
Đồ thị 3.5. Hàm lượng rượu tạo thành trong dịch ca cao lên men 54
Đồ thị 3.6. Sự thay đổi pH của loài LTM và LPL 55
vii

Đồ thị 3.7. Đường cong sinh trưởng của loài LTM và LPL 56

viii

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Ca cao 3
1.1.1. Đặc điểm cây ca cao 3
1.1.2. Các giống ca cao 4
1.1.3. Thành phần hóa học của nước ca cao 5
1.1.4. Các loài vi sinh vật thường có trong nước ca cao 5
1.2. Đặc điểm rượu vang 6
1.2.1. Giới thiệu rượu vang 6
1.2.2. Giá trị của rượu vang 6
1.2.3. Phân loại rượu vang 7
1.2.4. Thành phần rượu vang 9
1.2.5. Tính chất cảm quan của rượu vang 10
1.3. Vi sinh vật lên men rượu vang 11
1.3.1. Nấm men sử dụng sản xuất rượu vang 11
1.3.2. Cơ sở khoa học của quá trình lên men rượu vang 21
1.3.3. Các giai đoạn trong quá trình lên men rượu vang 24
1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng rượu vang 25
1.4.1. Oxy 25
1.4.2. Nhiệt độ 25
1.4.3. Hàm lượng đường 25
1.4.4. pH môi trường 26
1.4.5. Nguồn nitơ 26
1.4.6. Ảnh hưởng của CO

2
27
1.4.7. Ảnh hưởng của nồng độ rượu tạo thành 27
1.4.8. Ảnh hưởng của vi khuẩn lactic 27
1.5. Quy trình sản xuất rượu vang 29
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30
2.1. Phương tiện nghiên cứu 30
2.2. Phương pháp nghiên cứu 31
2.3. Bố trí thí nghiệm 36
2.3.1. Thí nghiệm 1. Phân lập nấm men từ nước ca cao 36
2.3.2. Thí nghiệm 2. Xây dựng đường cong sinh trưởng của loài Saccharomyces
cerevisiae và loài phân lập khi lên men nước ca cao 38
ix

2.3.3. Thí nghiệm 3. So sánh các thông số trong dịch ca cao khi lên men bằng loài
Saccharomyces cerevisiae và loài nấm men phân lập 39
2.4. Phương pháp phân tích 40
2.5. Phương pháp xử lý số liệu 46
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47
3.1. Thí nghiệm 1. Phân lập nấm men từ nước ca cao 47
3.2. Thí nghiệm 2. Xây dựng đường cong sinh trưởng của loài Saccharomyces
cerevisiae và loài phân lập khi lên men nước ca cao 49
3.3. Thí nghiệm 3. So sánh các thông số trong dịch ca cao khi lên men bằng loài
Saccharomyces cerevisiae và loài nấm men phân lập 52
3.3.1. So sánh sự thay đổi độ Brix 52
3.3.2. So sánh hàm lượng rượu tạo thành 53
3.3.3. So sánh sự thay đổi pH trong dịch ca cao lên men 55
3.3.4. So sánh đường cong sinh trưởng bằng phương pháp nhuộm tế bào và đếm
bằng kính hiển vi 56
3.4. Đánh giá cảm quan sản phẩm rượu vang ca cao lên men bằng LTM và LPL 58

KẾT LUẬN 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61









1

MỞ ĐẦU

Ca cao có nguồn gốc hoang dại trong các khu rừng nhiệt đới Trung và Nam
châu Mỹ. Ca cao cho hạt làm nguyên liệu sử dụng trong ngành công nghiệp thực
phẩm, cụ thể là các sản phẩm cao cấp như Sô cô la, bột ca cao, cho giá trị kinh tế
rất cao. Tuy nhiên, hạt ca cao trước khi lên men phải qua công đoạn ép tách nước từ
lớp cơm nhầy của hạt để đảm bảo chất lượng hạt khi lên men. Với quy mô sản xuất
công nghiệp, một lượng lớn nước ép thải ra hằng ngày nếu không được quan tâm,
đầu tư và xử lý sẽ gây ô nhiễm môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến sức khỏe
con người.
Đứng trước vấn đề trên, sản phẩm rượu vang ca cao đã ra đời. Với thành phần
chứa protein, muối khoáng và hàm lượng đường cao, nước ca cao là môi trường
thích hợp để nấm men phát triển và tạo rượu.
Rượu vang là một loại rượu nhẹ được lên men từ dịch ép trái cây, là một thức
uống có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon và có lợi cho sức khỏe con
người khi dùng một cách điều độ.
Trên thế giới, nhất là ở các nước Châu Âu, rượu vang đã có từ lâu đời và

được dùng rất phổ biến. Nhưng ở nước ta, sản phẩm rượu vang vẫn chưa được
quan tâm nhiều, qui mô sản xuất chủ yếu dưới dạng thủ công, lên men tự nhiên
chưa có cơ sở khoa học cũng như phương pháp hợp lí dẫn đến năng suất cũng như
chất lượng sản phẩm chưa cao.
Trong quá trình sản xuất rượu truyền thống, rượu từ nước ép thịt quả ca cao
được lên men tự nhiên do nhiều chủng nấm men có sẵn trong dịch ép. Để sản phẩm
ổn định và đạt chất lượng cao, đề tài “Phân lập và tuyển chọn một số chủng nấm
men phục vụ quá trình sản xuất rượu vang từ nước ép thịt quả ca cao” được tiến
hành nhằm phân lập và chọn giống nấm men.
Từ trước đến nay, nhiều nghiên cứu sản xuất rượu ca cao từ nấm men thuần
chủng Saccharomyces cerevisiae là loại nấm men được bán ngoài thị trường. Do
đó, đề tài chọn loài này để nghiên cứu và so sánh tốc độ lên men cũng như chất
lượng sản phẩm rượu thu được từ nấm men Saccharomyces cerevisiae và nấm men
phân lập từ tự nhiên (trong nước ép từ thịt quả ca cao).
Việc nghiên cứu xem trong 2 giống nấm men trên giống nào có hoạt lực lên
men mạnh nhất, khả năng tạo rượu cao, đang là một nhu cầu thiết thực nhằm nâng
cao hiệu suất lên men cũng như chất lượng sản phẩm.



2

 Mục tiêu đề tài
Tuyển chọn một số chủng nấm men có hoạt lực cao, lên men rượu tốt để áp
dụng hiệu quả vào thực tế sản xuất.
 Nội dung nghiên cứu
 Phân lập nấm men từ nước ép thịt quả ca cao.
 Tuyển chọn giống nấm men có khả năng lên men tốt.
 Khảo sát đường cong sinh trưởng trong quá trình nhân giống loài nấm men
thuần và loài phân lập.

 Khảo sát sự thay đổi độ Brix của nước ép thịt quả ca cao khi lên men bằng
loài Saccharomyces cerevisiae thuần khiết và loài nấm men phân lập.
 Khảo sát hàm lượng cồn tạo thành trong nước ép thịt quả ca cao khi lên men
bằng loài Saccharomyces cerevisiae thuần khiết và loài nấm men phân lập.
 Khảo sát đường cong sinh trưởng ở loài Saccharomyces cerevisiae thuần
khiết và loài nấm men phân lập được khi lên men nước ép thịt quả ca cao.
 Khảo sát sự thay đổi pH của nước ép thịt quả ca cao khi lên men bằng loài
Saccharomyces cerevisiae thuần khiết và loài nấm men phân lập.




















3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Ca cao
1.1.1. Đặc điểm cây ca cao [22]
Ca cao thuộc họ Sterculiaceae, giống Theobroma, loài Ca cao, có nguồn gốc
từ miền Nam Châu Phi.

Hình 1.1. Cây ca cao
Ca cao là cây công nghiệp dài ngày, trồng thích hợp ở vùng nhiệt đới, thân gỗ,
cao 5 – 7 m (thường phát triển dưới tán). Sau khi trồng 3 – 4 năm, cây bắt đầu ra
trái, sau 10 năm thì cây phát triển hoàn thiện. Cây ca cao có thể cho thu hoạch quả
đến 50 năm.
Hoa nhỏ, đường kính khoảng 15mm, có màu vàng, đỏ, trắng hay tím tùy theo
loài. Hoa mọc trực tiếp từ thân và cành, thuộc loại lưỡng tính và thụ phấn chủ yếu
là nhờ côn trùng. Có khoảng 0,5% hoa nở tạo quả, trong đó 90% quả non sẽ bị khô
và rụng.
Quả phát triển trong 5 – 6 tháng, màu sắc biến đổi tùy theo loài. Quả ca cao có
kích thước lớn, không nứt. Trong quả thường có 5 hàng hạt bám xung quanh cùi.
Mỗi hạt có lớp vỏ nhầy bao quanh.

Hình 1.2. Cấu tạo quả ca cao [22]


4

1.1.2. Các giống ca cao [22]
Có 3 giống ca cao chủ yếu là giống Forastero, Criollo và Trinitario.
 Giống Forastero:
Xuất xứ từ Tây Phi, Brazil, Indonesia, Malaysia.
Đặc tính thực vật: quả khi chín màu vàng, hình dài, nhọn, ít khía, mặt trơn, hạt
hơi lép, lúc tươi có vị chát đắng, 60 – 80 hạt/quả. Chất lượng trung bình, năng suất

cao và kháng sâu bệnh tốt, chiếm 80% thị phần ca cao thế giới. Ở Việt Nam,
Forastero là giống được trồng nhiều nhất.

Hình 1.3. Giống Forastero [20]
 Giống Criollo:
Xuất xứ từ Nam Trung Mỹ (Mehico, Colombia, Guatemala, …).
Đặc tính thực vật: quả khi chín màu đỏ sậm, hình dạng rất dài, dưới rất nhọn,
vỏ sần sùi, hạt tươi có màu trắng hoặc hơi vàng, hạt khô mùi thơm mạnh, ít đắng,
20 – 40 hạt/quả. Năng suất thấp và khả năng kháng sâu bệnh kém nhưng chất
lượng hạt ca cao là tốt nhất có thể làm ra loại chocolate ngon nhất, chiếm 5% thị
phần ca cao thế giới.

Hình 1.4. Giống Criollo [22]
 Giống Trinitario:
Đây là giống được lai tạo từ 2 giống Criollo và Forastero.

5

Đặc điểm: mang tính chất trung gian giữa 2 giống trên: phôi nhũ màu tím nhạt,
quả dẹt, quả có rãnh sâu không rõ nét, chứa nhiều hơn 40 hạt/quả. Năng suất cao và
khả năng kháng bệnh tốt, đây là giống có chất lượng trung bình, chiếm 10 – 15%
thị trường ca cao thế giới.

Hình 1.5. Giống Trinitario [20]
1.1.3. Thành phần hóa học của nước ca cao
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của nước ca cao [2]
Thành phần
Forastero
Trinitario
Fructose (mg/ml)

62
42
Glucose (mg/ml)
41
24
Sucrose (mg/ml)
32
21
Protein (mg/ml)
6
6
Muối khoáng (mg/ml)
8
8
Ethanol (% v/v)
0,5
0,3
Acid citric (mg/ml)
2,4
2,1
Acid lactic (mg/ml)
0,3
0,3
Acid acetic (mg/ml)
0,4
0,4
pH
3,7
4,8

1.1.4. Các loài vi sinh vật thường có trong nước ca cao [2]
Trong nước ca cao, nấm men Saccharomyces cerevisiae là chủ yếu, ngoài ra
còn có một vài loài nấm men khác (Candida spp, Debaryomyces spp,
Hanseniaspora spp, Hansenula spp, Kloeckera spp, Rhodotorula spp,
Sacharomyces spp, Torulopsis spp).

6

Vi khuẩn:. Vi khuẩn acetic (Acetobacter rancens, Acetobacter lovaniensis,
Acetobacter xylinum, Gluconobater oxydans), vi khuẩn lactic (Lactobacillus
plantarum, Lactobacillus collinoides)

1.2. Đặc điểm của rượu vang
1.2.1. Giới thiệu rượu vang [7]
Theo tiêu chuẩn Việt Nam rượu vang được định nghĩa: “Rượu vang là loại đồ
uống có cồn được sản xuất bằng phương pháp lên men từ các loại trái cây và không
qua chưng cất” (theo TCVN 7045 : 2002).
Rượu vang có một lịch sử lâu đời trên thế giới, bên cạnh rượu cất hay rượu
cao độ rượu vang vẫn có một chỗ đứng trang trọng trong thế giới đồ uống. Tại Việt
Nam, rượu vang được du nhập vào cùng với người Pháp khi xâm lược Đông Dương
vào những năm đầu thế kỷ 19, có thể nói với thời gian không phải là dài nhưng rượu
vang đang dần lấy được chỗ đứng trên thị trường, tuy có những rào cản nhất định về
tập tục và văn hóa uống của người Việt có khác người phương Tây, song với xu thế
hội nhập rượu vang đã trở nên gần gũi với con người Việt Nam.
Trên lĩnh vực giao lưu kinh tế và văn hóa thì rượu là một sản phẩm không thể
thiếu, đặc biệt là đối với rượu vang thì có một sự ưu ái đặc biệt, chính nhờ những
tính chất vượt trội, nhờ độ cồn thấp, có hậu vị tốt, khi uống rượu vang đem lại cho
người thưởng thức có cảm giác thư thái, nhẹ nhàng thanh lịch. Chính những đặc
trưng đó đã làm cho rượu vang mở rộng tầm ảnh hưởng của riêng mình, nhờ đó
công nghiệp rượu vang ngày càng phát triển hơn, sản phẩm rượu vang đa dạng hơn

với chất lượng ngày càng tốt hơn.

1.2.2. Giá trị của rượu vang [5]
Bản chất của rượu vang là nước quả lên men. Do vậy, vang là sản phẩm tự
nhiên có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon, nhiều vitamin và khoáng,
chứa các đường đơn dễ tiêu hóa, độ cồn nhẹ có tác dụng kích thích tiêu hóa, chống
ung thư, có thể dùng chữa một số bệnh như thiếu máu, hen,… dùng làm rượu bổ,
bồi dưỡng cho người sức khỏe yếu khi dùng điều độ.
Dùng rượu vang với lượng vừa phải, có tác dụng kích thích, lợi cho sức khỏe.
rượu vang có chứa lượng cồn trung bình nên phụ nữ và người già có thể dùng
được, cồn trong rượu vang là cồn tinh khiết do lên men tự nhiên nên khi uống vào
sẽ ngấm dần làm người uống không bị nhanh say.
Rượu vang chứa nhiều chất dinh dưỡng hơn hẳn các loại rượu khác, là loại
thức uống có thành phần tương đối ổn định, mùi thơm đặc trưng.

7

1.2.3. Phân loại rượu vang [1]
Rượu vang có rất nhiều loại, chúng rất phong phú và đa dạng tùy theo dòng
sản phẩm, từ nguyên liệu và công nghệ khác nhau sẽ hình thành các dòng sản phẩm
khác nhau.
a. Theo màu sắc
- Vang trắng
- Vang đỏ

Hình 1.6. Rượu vang đỏ
b. Theo hàm lượng đường
- Vang chát
- Vang khô (lên men hết đường < 4g đường sót/l).
- Vang ngọt (80 – 90g đường sót/l).

- Vang nửa khô (45 – 50g đường sót/l).









8

Hình 1.7. Rượu vang chát
c. Theo công nghệ
Theo quy trình công nghệ, sản phẩm vang được chia làm 2 nhóm lớn:
 Rượu vang không có gas
 Rượu vang phổ thông: đặc điểm kỹ thuật của loại vang này là hoàn toàn
lên men, không có bổ sung cồn ethylic và đường vào trước khi lên men.
- Vang khô (lên men kiệt đường):
+ Hàm lượng ethanol: 9 – 14% thể tích (%v/v)
+ Đường sót:  0,3%
- Vang bán ngọt: còn sót lại một phần đường sau lên men
+ Hàm lượng ethanol: 9 – 12%v/v
+ Đường sót: 3 – 8%
 Rượu vang cao độ: là những loại rượu vang có hàm lượng ethanol cao
hơn vang phổ thông. Về mặt kỹ thuật có bổ sung cồn tinh luyện để nâng cao hàm
lượng ethanol trong sản phẩm hay bổ sung đường để nâng cao hàm lượng đường
trước khi lên men.
- Vang nặng
+ Hàm lượng ethanol: 17 – 20%v/v

+ Đường sót: 1 – 14%
- Vang khai vị
+ Hàm lượng ethanol:12 – 17%v/v
 Khai vị bán ngọt
+ Hàm lượng ethanol: 14 – 16%v/v
+ Đường sót: 5 – 12%
 Khai vị ngọt
+ Hàm lượng ethanol: 15 – 17%v/v
+ Đường sót: 14 – 20%
 Khai vị rất ngọt:

9

+ Hàm lượng ethanol: 12 – 17%v/v
+ Đường sót: 21 – 35%
 Rượu vang có gas
 Vang có gas CO
2
tự nhiên (còn gọi là rượu champagne): để giữ được
CO
2
tự nhiên trong sản phẩm do quá trình lên men tạo ra, ta thực hiện quá trình lên
men phụ trong chai, thùng, hay hệ thống kín. Phụ thuộc vào điều kiện lên men
khác nhau như nhiệt độ, thời gian mà ta có những sản phẩm khác nhau với mức
chất lượng khác nhau.
+ Hàm lượng ethanol: 10 – 12%v/v
+ Đường sót: 3 – 5%
 Vang có gas nhân tạo: được nạp CO
2

+ Hàm lượng ethanol: 9 – 12%v/v
+ Đường sót: 3 – 8%

1.2.4. Thành phần rượu vang [21]
Rượu vang có 4 thành phần chính: cồn, acid, tanin và các chất tạo mùi vị.
Ethanol:
Ethanol là sản phẩm của quá trình lên men đường. Hàm lượng đường trong
dịch quả sẽ quyết định nồng độ rượu của dịch lên men. Khi môi trường có nồng độ
đường cao (20 – 25%) sẽ tạo được nhiều rượu, ngược lại sẽ không đủ nguồn dinh
dưỡng để nấm men sử dụng, khi đó độ rượu tạo ra thấp, không đạt yêu cầu. Tuy
nhiên, khi rượu đạt tới 14% cồn thì nấm men sẽ ngưng phát triển và chết. Vì thế
rượu vang có nồng độ trên 15% hầu hết là có pha thêm cồn.
Quá trình lên men luôn sinh nhiệt vì vậy nên kiểm soát quá trình lên men trong
nhiệt độ mát để giữ những hương vị của trái cây. Mặc dù, quá trình lên men luôn
diễn ra tự nhiên nhờ vào nấm men sẵn có trong nguyên liệu nhưng một số nhà làm
rượu thích dùng men thuần để tạo ra sản phẩm có chất lượng ổn định.
Tanin:
Tanin có thể kết tủa với protein và pectin tạo ra sản phẩm tanat không tan.
Điều này có ý nghĩa trong việc làm trong dịch lên men, giúp cho sự tự trong của
rượu dễ dàng hơn.
Acid:
Trong quá trình lên men, ngoài sản phẩm chính là rượu ethylic còn có các sản
phẩm phụ khác, trong đó có một lượng acid nhất định. Nếu không có acid rượu trở
nên thiếu đậm đà, đăc biệt là rượu ngọt. Còn nếu quá nhiều acid sẽ trở nên chua
gắt và không thể uống được.

10

Chất tạo vị:
Vị của rượu rất đa dạng, nó tùy thuộc vào nguyên liệu ban đầu.

Ngoài ra, vị của rượu còn bị ảnh hưởng của các yếu tố như vị ngọt: trong
rượu vẫn còn một lượng đường, hàm lượng đường sót còn lại sẽ quyết định độ ngọt
của rượu. Tuy nhiên, cho dù những loại rượu khô nhất cũng chứa một hàm lượng
đường nhất định.
Vi sinh vật:
Vi sinh vật chủ yếu trong rượu là nấm men, là nhân tố chính tạo ra hương vị
cho rượu. Khi rượu đã lên men hoàn toàn nó thường bị vẩn đục và cặn, tạo ra bởi
những tế bào men đã chết. Chính vì thế người ta dùng nhiều kỹ thuật khác nhau để
lọc cặn ra khỏi rượu.

1.2.5. Tính chất cảm quan của rượu vang [21]
Rượu vang có chứa nhiều thành phần khác nhau, chính những thành phần này
tạo cho rượu vang giá trị cảm quan khác nhau, đem lại cho người thưởng thức
những cảm giác rất đặc biệt. Có thể nói rượu vang là một hỗn hợp nhiều thành phần,
trong đó chứa hơn 800 cấu tử bay hơi. Một số thành phần có từ nguyên liệu,
còn một số thành phần khác được hình thành trong quá trình lên men hoặc quá
trình ủ chín (tàng trữ).
a. Tính chất cảm quan về màu sắc, độ trong
Màu sắc đặc trưng cho từng loại vang, tùy loại nguyên liệu cũng như công
nghệ sản xuất rượu tạo cho rượu có màu sắc nhạt hoặc thẫm khác nhau.
Trạng thái trong của rượu phải đạt sao cho khi cảm quan nhìn bằng mắt
thường thấy trong và không có vẩn đục.
Trong quá trình đóng chai, tàng trữ màu của rượu có thể bị biến đổi do quá
trình oxy hóa hoặc dưới tác dụng của ánh sáng, vì vậy người ta thường dùng những
chai sẫm màu hoặc chai sần để chiết rượu đồng thời bảo quản rượu ở nơi râm mát
tránh tiếp xúc với ánh sáng.
Quá trình biến đổi màu có thể do trong quá trình tàng trữ, bảo quản đã oxy hóa
các hợp chất anthocyanin làm cho rượu bị mất màu dần, giá trị cảm quan về màu
không còn hấp dẫn nữa.
b. Tính chất cảm quan về mùi vị

Rượu vang chất lượng tốt là loại rượu vang có mùi thơm đặc trưng của nguyên
liệu và sản phẩm lên men, không có mùi lạ, mùi của rượu vang được tạo ra một
phần do rượu có hàm lượng cồn nhẹ bay hơi kéo theo một số cấu tử tạo mùi, nhưng

11

chủ yếu là do các cấu tử dễ bay hơi có trong rượu được hình thành từ chính nguyên
liệu ban đầu và trong quá trình lên men cũng như tàng trữ rượu.
Vị của rượu cũng rất đa dạng, vị của rượu có vị chua hoặc chát có hoặc không
có vị ngọt, đặc biệt không có vị lạ, vị chua được tạo ra do trong rượu có một số acid
hữu cơ như acid malic, acid tartric, tuy nhiêu nếu hàm lượng acid quá nhiều thì rượu
sẽ chua gắt và chất lượng rượu sẽ giảm, các thành phần acid này chủ yếu là do
nguyên liệu ban đầu, nên tùy theo mùa vụ, theo năm sản xuất nếu nguyên liệu
không tốt thì nhà sản xuất phải có các biện pháp công nghệ can thiệp kịp thời, nếu
hàm lượng acid malic quá cao thì phải tiến hành lên men malolactic để giảm độ
chua cho rượu vang thành phẩm.

1.3. Vi sinh vật lên men rượu vang
1.3.1. Nấm men
c. Đặc điểm nấm men [4, 8]
 Hình dạng và kích thước
 Hình dạng tế bào nấm men
Nấm men thường có hình dạng khác nhau, thường có hình cầu, hình elip, hình
trứng, hình bầu dục và cả hình que. Tuy nhiên hình dạng của chúng không ổn định,
phụ thuộc vào tuổi của nấm men và điều kiện nuôi cấy.
 Kích thước tế bào nấm men
Tế bào nấm men thường có kích thước rất lớn gấp từ 5 – 10 lần tế bào vi
khuẩn.
Kích thước trung bình:
- Chiều dài: 9 – 12 µm

- Chiều rộng: 2 – 7 µm
Kích thước cũng thay đổi, không đồng đều ở các loài khác nhau, ở các độ tuổi
khác nhau và điều kiện nuôi cấy khác nhau.
 Cấu tạo tế bào nấm men
Tế bào nấm men cũng như nhiều loại tế bào khác được cấu tạo chủ yếu từ các
phần cơ bản như sau:
- Thành tế bào: cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau. Trong đó chủ yếu là:
glucan, manan, protein, lipid và một số thành phần nhỏ khác như chitin, volutin,…
- Màng nguyên sinh chất: gồm các hợp chất phức tạp như protein (chiếm 50%
khối lượng khô), lipid chiếm 40% và một ít polysaccharide.

12

- Chất nguyên sinh: thành phần cấu tạo chủ yếu là nước (75 – 85%), protid,
gluxid, lipid và các muối khoáng, enzyme và có các bào quan trong đó (nhân tế
bào, không bào, ty lạp thể, ribosome,…).
 Sự sinh sản của nấm men
Đối với nấm men thuộc giống Saccharomyces có 2 phương thức sinh sản. Đó
là sinh sản vô tính bằng cách nảy chồi và sinh sản hữu tính bằng bào tử túi.
- Sinh sản vô tính bằng cách nảy chồi:
Nảy chồi là phương pháp sinh sản phổ biến nhất ở nấm men. Ở điều kiện
thuận lợi, nấm men sinh sôi nảy nở nhanh, quan sát dưới kính hiển vi thấy hầu như
tế bào nấm men nào cũng nảy chồi. Khi chồi xuất hiện, các enzyme thủy phân sẽ
phân giải phần polysaccharide của thành tế bào làm cho chồi chui ra khỏi tế bào
mẹ. Vật chất mới được tổng hợp sẽ được huy động đến chồi và làm chồi phình to
dần lên, khi đó sẽ xuất hiện một vách ngăn giữa chồi và tế bào mẹ, tại chỗ tách ra
còn giữ lại một vết sẹo của chồi, trên tế bào con cũng mang một vết sẹo. Tại vết
sẹo này tế bào mẹ sẽ không bao giờ tạo ra một chồi non mới.

(a) (b) (c)
Hình 1.8. (a): tế bào nấm men nảy chồi; (b): tiến trình sinh sản bằng nảy
chồi ở nấm men; (c): vết sẹo sau khi nảy chồi [23]
Thời gian cần thiết kể từ lúc chồi mới hình thành tới lúc tế bào này phát triển
và bắt đầu tạo tế bào mới gọi là chu kỳ phát triển của nấm men.
- Sinh sản hữu tính:
Bào tử túi được sinh ra trong các túi. Hai tế bào khác giới đứng gần nhau sẽ
mọc ra hai mấu lồi. Chúng tiến lại gần nhau và tiếp nối với nhau. Chỗ tiếp nối sẽ
tạo một lỗ thông và qua đó, chất nguyên sinh có thể đi qua để tiến hành phối chất,
nhân cũng đi qua để tiến hành phối nhân. Sau đó nhân phân cắt thành 2, thành 4,
thành 8. Mỗi nhân được bao bọc bới các chất nguyên sinh rồi được tạo màng dày
xung quanh và hình thành các bào tử túi. Tế bào dinh dưỡng biến thành túi.

13

Hình 1.9. Nấm men nảy chồi và hình thành bào tử túi [23]
 Phân loại nấm men
Chủ yếu có hai lớp: nấm men thật (Ascomyces) và lớp nấm men giả (Fungi
imporfecti)
- Lớp nấm men thật (lớp Ascomyces – lớp nấm túi):
+ Phần lớn nấm men dùng trong công nghiệp thuộc lớp Ascomyces, đa số
thuộc giống Saccharomyces.
+ Giống Endomyces
+ Giống Schizosaccharomyces
- Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti – nấm men bất toàn)
+ Crytococus (toscula, tornlopsis)
+ Mycoderma
+ Eandida
+ Geotrichum (đã được xếp vào lớp nấm mốc)
+ Rhodotorula

 Các quá trình sinh lý của tế bào nấm men
 Sinh dưỡng của nấm men:
Cấu tạo của tế bào nấm men thay đổi khác nhau tùy theo loài, độ tuổi và môi
trường sống, nhưng nhìn chung bao gồm:
- Nước: 75 – 85%
- Chất khô: 15 – 25% . Trong đó chất khoáng chiếm 2 – 14% hàm lượng chất
khô.
Chủ yếu là cacbon, chiếm ít hơn 50% chất khô. Các nguyên tố chính khác như
oxy (30 – 35%), nitơ (35%), hydro (5%) và photpho (1%). Hàm lượng chất khoáng
tổng số khoảng 5 – 10% chất khô của tế bào. Trong tế bào còn bao gồm rất nhiều
vết các thành phần khác như nhôm, canxi, đồng, crôm, sắt, chì, natri, kali, lưu
huỳnh, lagine, niken,…
Các nhóm thành phần chính gồm các chất cao phân tử, đó là các protein (40-
45% chất khô), cacbonhydrat ( 30- 35%), acid nucleic (6-8%) và lipid (4-5%).

14

Thành phần chính xác của các nhóm cao phân tử trong mỗi chủng nấm men khác
nhau do điều kiện nuôi cấy, do pha phát triển.
Nấm men cũng như các sinh vật sống khác cần oxy, hydro, carbon, nitơ,
phospho, kali, magiê,…
- Dinh dưỡng carbon: nguồn carbon cung cấp là các loại đường khác nhau:
saccharose, maltose, lactose, glucose…
Hô hấp hiếu khí: C
6
H
12
0
6
+ 6O

2
6CO
2
+ 6H
2
O + 674 cal
Hô hấp kị khí: C
6
H
12
0
6
2CH
3
CH
2
OH + 2CO
2
+ 33 cal
- Dinh dưỡng oxy, hydro: được cung cấp cho tế bào từ nước của môi trường
nuôi cấy hay dịch.
- Dinh dưỡng nitơ: Nấm men không có men ngoại bào để phân giải protid, nên
không thể phân cắt albumin của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa tan,
có thể là đạm hữu cơ hoặc vô cơ. Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin, pepton,
amid, urê. Đạm vô cơ là các muối amon khử nitrat, sulfat…
- Các vitamin và chất khoáng: chất khoáng có ảnh hưởng lớn đến hoạt động
sống của nấm men.
+ Phospho: có trong thành phần nucleoprotein, polyphosphat của nhiều
enzyme của sản phẩm trung gian của quá trình lên men rượu, chúng tạo ra liên kết
có năng lượng lớn.

+ Lưu huỳnh: tham gia vào thành phần một số acid amin, albumin, vitamin và
enzyme.
+ Magiê: tham gia vào nhiều phản ứng trung gian của sự lên men.
+ Sắt: tham gia vào các thành phần enzyme, sự hô hấp và các quá trình khác.
+ Kali: chứa nhiều trong nấm men, nó thúc đẩy sự phát triển của nấm men,
tham gia vào sự lên men rượu, tạo điều kiện phục hồi phosphorin hóa của acid
pyruvic.
+ Mangan: đóng vai trò tương tự như magiê.
 Cơ chế vận chuyển các chất dinh dưỡng vào trong tế bào nấm men
Nấm men hoàn toàn không có cơ quan dinh dưỡng riêng biệt, các chất dinh
dưỡng mà nó sử dụng chủ yếu được vận chuyển qua thành tế bào theo hai con
đường cơ bản:
- Thẩm thấu bị động: trên thành tế bào nấm men có những lỗ nhỏ, những lỗ
này có tác dụng làm cho chất dinh dưỡng vận chuyển vào trong tế bào từ môi
trường bên ngoài nhờ áp suất thẩm thấu, ngược lại chất thải trong quá trình trao đổi
cũng được thải ra theo con đường này.

15

- Hấp thu chủ động: các thành phần dinh dưỡng khác cần thiết cho nấm men
nhưng không có khả năng xâm nhập vào tế bào theo con đường thứ nhất thì lập tức
có hệ permease hoạt hóa. Permease là một protid hoạt động, chúng liên kết với chất
dinh dưỡng tạo thành hợp chất và hợp chất này đi qua thành tế bào trong, tại đây
chúng lại tách ra và permease lại tiếp tục vận chuyển tiếp.
 Quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men
- Sự sinh trưởng:
Trong quá trình nuôi cấy, trong điều kiện dinh dưỡng đầy đủ, tế bào nấm men
tăng nhanh về kích thước và đồng thời sinh khối được tích lũy nhiều.
- Sự phát triển:
Các nấm men sinh sản bằng phương pháp nhân đôi thường cho lượng sinh

khối rất lớn sau một thời gian ngắn. Trong trường hợp sinh sản theo phương pháp
này thì trong dịch nuôi cấy sẽ không có tế bào già. Vì rằng tế bào được phân chia
thành hai cứ như vậy tế bào lúc nào cũng ở trạng thái đang phát triển. Tế bào chỉ
già khi môi trường thiếu chất dinh dưỡng và tế bào không có khả năng sinh sản
nữa.
Tuy nhiên, đa số nấm men sinh sản bằng phương pháp nảy chồi nên hiện
tượng phát hiện tế bào già rất rõ. Khi chồi non tách khỏi tế bào mẹ để sống độc lập
thì nơi tách đó trên tế bào mẹ tạo thành một vết sẹo. Vết sẹo này sẽ không có khả
năng tạo ra chồi mới. Cứ như vậy tế bào mẹ sẽ chuyển thành tế bào già theo thời
gian.
Để xác định số lượng tế bào nấm men phát triển theo thời gian hiện nay người
ta dùng nhiều phương pháp khác nhau như:
+ Xác định số lượng tế bào bằng phương pháp đếm trực tiếp trên kính hiển vi
hay gián tiếp trên mặt thạch.
+ Đo độ đục của tế bào trong huyền phù nuôi cấy trên cơ sở xây dựng một đồ
thị chuẩn của mật độ tế bào.
Quá trình sinh trưởng của nấm men trong dịch lên men tĩnh có thể chia làm 4
giai đoạn:

16


Hình 1.10. Đường cong sinh trưởng của nấm men [23]
 Giai đoạn tiềm phát: giai đoạn này tế bào làm quen với môi trường, sinh khối
chưa tăng nhiều.
 Giai đoạn logarit: đây là giai đoạn phát triển rất nhanh, sinh khối tăng ào ạt,
kèm theo sự thay đổi mạnh mẽ của dịch lên men.
 Giai đoạn ổn định: số lượng tế bào nấm men không tăng nữa, tốc độ sinh sản
bằng tốc độ chết.
 Giai đoạn chết: tốc độ chết tăng nhanh, tốc độ sinh sản rất ít do đó số lượng

tế bào nấm men giảm dần.
 Các hình thức hô hấp của nấm men
Ở nấm men hô hấp là quá trình khá phức tạp, nó xảy ra theo hai chiều hướng
khác nhau. Vì thế người ta phân thành 2 loại hô hấp: hô hấp hiếu khí và lên men.
d. Lên men rượu vang bằng vi sinh vật tự nhiên [9, 14]
Ở những nước có nghề sản xuất rượu vang truyền thống, người ta thường sử
dụng hệ vi sinh vật tự nhiên có ở quả. Phương pháp này có ưu điểm là:
Không cần có giống vi sinh vật thuần khiết, do đó không đòi hỏi kỹ thuật cao.
Không cần đầu tư nhiều cho quá trình sản xuất, tận dụng được nguồn nguyên
liệu tại chỗ, nguồn nhân công nông nhân, sử dụng các phương pháp sản xuất theo
kinh nghiệm đã được truyền từ đời này sang đời khác và tạo ra sản phẩm với giá
thành thấp cung cấp cho gia đình và dân địa phương.
Sản phẩm khá đặc biệt vì quá trình tích lũy hương cho sản phẩm không chỉ lấy
từ nguồn trái cây mà còn được tạo bởi vi sinh vật tự nhiên có ở trái cây đó và theo
vào quá trình lên men.
Tuy nhiên, việc sử dụng vi sinh vật từ tự nhiên cũng có rất nhiều nhược điểm:
Chất lượng sản phẩm thường không ổn định vì không kiểm soát được chất
lượng giống vi sinh vật ban đầu khi đưa lên men.
Ở những nước có truyền thống sản xuất rượu vang nổi tiếng họ vẫn dùng vi
sinh vật tự nhiên để lên men. Tuy nhiên chất lượng sản phẩm phụ thuộc phần lớn