HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
------------------------
TRẦN HẢI ĐĂNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CƠNG NGHỆ
TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG VẢI
HÀ NỘI, 08/2021
HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
------------------------
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ
TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT
RƯỢU VANG VẢI
Người thực hiện
: Trần Hải Đăng
Mã sinh viên
: 620931
Lớp
: K62QLTP
Khóa
: 62
Người hướng dẫn
: PGS.TS Nguyễn Thị Thanh Thủy
Bộ môn
: Quản lý chất lượng và An toàn
thực phẩm
HÀ NỘI, 08/2021
THƠNG TIN VỀ SINH VIÊN THỰC HIỆN KHĨA LUẬN
1. Họ và tên sinh viên: Trần Hải Đăng. Mã SV: 620931
Tel: 0904504095. Email:
2. Địa chỉ liên hệ: KTX B4, Học viện nông nghiệp Việt Nam
3. Chuyên ngành: Quản lý chất lượng và An tồn thực phẩm
4. Lớp: K62QLTP
Khố : 62
5. Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thị Thanh Thủy
6. Địa điểm thực tập: Bộ môn Quản lý chất lượng và An toàn thực phẩm
Sinh viên thực hiện
Trần Hải Đăng
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong
bất kì cơng trình nào khác.
Tơi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đề tài này đã
được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong khóa luận này đã được ghi rõ
nguồn gốc.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2021
Sinh viên thực hiện
Trần Hải Đăng
i
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa luận tốt nghiệp tại khoa
Cơng nghệ thực phẩm - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, cùng với sự cố gắng
và nỗ lực của bản thân, tôi luôn được sự quan tâm, giúp đỡ của thầy, cô giáo
trong khoa và sự động viên, giúp đỡ của bạn bè, người thân.
Lời đầu tiên, tôi trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS. Nguyễn
Thị Thanh Thủy - người đã trực tiếp hướng dẫn tôi cũng như cung cấp tài liệu,
thông tin khoa học cần thiết trong suốt thời gian thực tập. Cơ đã tận tình chỉ
bảo và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Cơng nghệ thực phẩm đã dạy dỗ
tận tình tạo điều kiện để tôi nghiên cứu và học hỏi.
Đồng thời tôi xin cảm ơn cô Lê Thị Ngọc Thúy, chị Phạm Thị Dịu, chị
Nguyễn Phương Anh và các bạn sinh viên trong nhóm thực hiện khóa luận tốt
nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành đề tài.
Cuối cùng, tơi cảm xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã ở luôn bên cạnh ủng
hộ tinh thần, động viên khi tơi thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Vì kiến thức bản thân còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện khóa luận
tơi khơng tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng
góp của thầy cô và các bạn để bản báo cáo này được hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 05 tháng 08 năm 2021
Sinh viên thực hiện
Trần Hải Đăng
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................................ ii
MỤC LỤC ............................................................................................................................ iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................ vii
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................... viii
PHẦN THỨ NHẤT - MỞ ĐẦU ........................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................. 1
1.2. Mục tiêu ..................................................................................................... 2
1.2.1. Mục tiêu chung ........................................................................................ 2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 2
PHẦN THỨ HAI - TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 3
2.1. Giới thiệu tổng quan sản phẩm ............................................................... 3
2.1.1. Một số đặc điểm và phân loại quả vải ..................................................... 3
2.1.2. Vai trị, cơng dụng của quả vải................................................................ 4
2.1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ quả vải .................................................... 5
2.2. Giới thiệu về rượu vang ........................................................................... 6
2.2.1. Khái niệm, phân loại ............................................................................... 6
2.2.2. Quy trình chung cho sản xuất rượu vang ................................................ 8
2.2.3. Các yếu tố công nghệ trong quá trình sản xuất rượu vang ..................... 8
2.2.4. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng rượu vang ......................................... 11
PHẦN THỨ BA VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............. 14
3.1. Vật liệu..................................................................................................... 14
3.1.1. Quả vải .................................................................................................. 14
3.1.2. Nấm men ............................................................................................... 14
3.2. Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 15
3.3. Phương pháp nghiên cứu....................................................................... 16
3.3.1. Phương pháp công nghệ ........................................................................ 16
iii
3.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 19
3.3.3. Phương pháp phân tích .......................................................................... 21
3.3.4. Đánh giá cảm quan rượu vang theo TCVN 7045:2013 ........................ 24
3.3.5. Phương pháp thống kê, xử lí số liệu...................................................... 25
PHẦN THỨ TƯ - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 26
4.1. Kết quả xác định ảnh hưởng của nấm men đến quá trình lên men .. 26
4.1.1. Sự biến đổi mật độ nấm men trong quá trình lên men chính ................ 26
4.1.2. Sự biến đổi nồng độ chất khơ hịa tan trong q trình lên men chính .. 27
4.1.3. Sự biến đổi nồng độ rượu trong quá trình lên men chính ..................... 28
4.1.4. Sự biến đổi pH trong q trình lên men chính ...................................... 29
4.1.5. Sự biến đổi hàm lượng axit trong q trình lên men chính .................. 29
4.1.6. Chất lượng cảm quan khi lên men chính với hai chủng khác nhau .. 30
4.1.7. Thí nghiệm nghi vấn ............................................................................. 30
4.2 Kết quả xác định ảnh hưởng của tỉ lệ pha lỗng dịch quả đến q trình
lên men rượu vang vải ........................................................................ 31
4.2.1. Sự biến đổi mật độ nấm men trong q trình lên men chính ............. 32
4.2.2. Sự biến đổi nồng độ chất khơ hồ tan khi lên men ở các tỉ lệ pha loãng.33
4.2.3. Sự biến đổi nồng rượu trong q trình lên men chính .......................... 33
4.2.4. Sự biến đổi pH trong quá trình lên men chính với các tỉ lệ khác nhau . 34
4.2.5. Sự biến đổi hàm lượng axit trong quá trình lên men chính .................. 34
4.2.6. Chất lượng cảm quan sau khi lên men chính với các nồng độ chất khơ
hồ tan ban đầu khác nhau .................................................................... 35
4.3. Kết quả xác định ảnh hưởng của nồng độ chất khơ hịa tan ban đầu
đến quá trình lên men rượu vang ...................................................... 35
4.3.1. Sự biến đổi mật độ nấm men trong quá trình lên men chính với các nồng
độ chất khơ hồ tan ban đầu khác nhau ............................................... 36
4.3.2. Sự biến đổi ở các nồng độ chất khơ hồ tan ban đầu khác nhau .......... 37
4.3.3 Sự biến đổi nồng độ rượu trong quá trình lên men chính ở các nồng độ
chất khơ hịa tan ban đầu khác nhau ..................................................... 37
4.3.4. Sự biến đổi pH trong q trình lên men chính với các tỉ lệ khác nhau . 38
iv
4.3.5. Sự biến đổi hàm lượng axit trong quá trình lên men chính ở các nồng độ
chất khơ hịa tan ban đầu khác nhau ..................................................... 39
4.3.6. Chất lượng cảm quan sau khi lên men chính với các nồng độ chất khơ
hồ tan ban đầu khác nhau .................................................................... 40
PHẦN THỨ NĂM - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................... 42
5.1. Kết luận ................................................................................................... 42
5.2. Kiến nghị ................................................................................................. 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 43
v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Chữ viết
tắt
USDA
Từ tiếng Anh
Nghĩa tiếng Việt
United State Department of
Agriculture
Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ
CNTP
Công nghệ thực phẩm
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Quả vải tươi ....................................................................................... 3
Hình 2.2. Rượu vang vải ................................................................................... 6
Hình 3.1. Vải thiều Thanh Hà ......................................................................... 14
Hình 3.2. Chứng nhận VietGAP ..................................................................... 14
Hình 3.3. Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang vải .......................................... 16
Hình 3.4. Xử lý nguyên liệu vải ...................................................................... 17
Hình 4.1. Chọn chủng nấm men lên men rượu vang vải ................................ 26
Hình 4.2. Sự biến đổi mật độ nấm men của hai chủng khi lên men ............... 27
Hình 4.3. Sự biến đổi nồng độ chất khơ hịa tan trong q trình lên men ...... 27
Hình 4.4. Sự biến đổi nồng độ rượu trong 120 giờ lên men ........................... 28
Hình 4.5. Sự biến đổi pH trong quá trình lên men .......................................... 29
Hình 4.6. Sự biến đổi hàm lượng axit tổng số ................................................ 29
Hình 4.7. Sự biến đổi nồng độ rượu khi lên men với các nồng độ chất khơ hồ
tan ban đầu khác nhau của chủng CNTP7028 ................................ 30
Hình 4.8. Lên men với các tỉ lệ pha lỗng khác nhau ..................................... 32
Hình 4.9. Thay đổi về mật độ nấm men của các nồng độ pha lỗng .............. 32
Hình 4.10. Sự biến đổi nồng độ chất khơ hồ tan giữa các tỉ lệ pha lỗng..... 33
Hình 4.11. Sự khác nhau của nồng độ rượu tạo ra giữa các tỉ lệ pha lỗng ... 33
Hình 4.12. Sự biến dổi của pH khi lên men ở các tỉ lệ pha lỗng khác nhau . 34
Hình 4.13 Hàm lượng axit tổng số khi lên men giữa các tỉ lệ pha lỗng........ 34
Hình 4.14. Sự thay đổi mật độ nấm men trong quá trình lên men .................. 36
Hình 4.15. Sự biến đổi của các nồng độ chất khô hồ tan ban đầu ................ 37
khác nhau ......................................................................................................... 37
Hình 4.16. Sự biến đổi hàm lượng rượu trong quá trình lên men................... 38
Hình 4.17. Sự biến dổi của pH trong quá trình lên men ................................. 38
Hình 4.18. Sự biến đổi hàm lượng axit khi lên men ở các nồng độ chất khơ
hồ tan ban đầu khác nhau .............................................................. 39
Hình 4.19. Một số hình ảnh rượu vang vải ..................................................... 41
vii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần các chất trong 100g cùi vải tươi ................................... 4
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu hóa học theo TCVN 7045:2013.................................. 11
Bảng 2.3. Chỉ tiêu vi sinh vật của rượu vang theo TCVN 7045:2002 ............ 12
Bảng 2.4. Chỉ tiêu cảm quan theo TCVN 7045:2013 ..................................... 13
Bảng 3.1. Hiệu suất thu hồi của dịch vải ........................................................ 17
Bảng 3.2: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng cảm quan rượu vang......................... 24
Bảng 4.1. Đánh giá cảm quan dịch lên men của hai chủng nấm men ............ 30
Bảng 4.2. Kết quả trình lên men với các tỷ lệ pha loãng khác nhau............... 35
Bảng 4.3. Nhận xét chất lượng cảm quan dịch lên men rượu vang ở bốn
ngưỡng nồng độ chất khơ hồ tan ban đầu sau quá trình lên men.. 40
viii
PHẦN THỨ NHẤT - MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Vải là loại cây ăn quả thân gỗ vùng nhiệt đới, có nguồn gốc từ miền
nam Trung Quốc, phân bố trải dài về phía nam tới Indonesia và về phía đơng
tới Philippines. Quả là loại quả hạch, hình cầu hoặc hơi thn, lớp vỏ ngồi màu
đỏ, cấu trúc sần sùi, khơng ăn được nhưng dễ dàng bóc được. Bên trong là lớp cùi
thịt màu trắng mờ, ngọt và giàu vitamin C. Quả chín vào giai đoạn từ tháng 6 đến
tháng 10, khoảng 100 ngày sau khi cây ra hoa. Ngoài việc ăn tươi, vải cịn được
chế biến như sấy khơ, làm đồ hộp, nước giải khát nhưng với số lượng ít.
Hiện nay, trên thế giới có khoảng 20 quốc gia trồng vải với sản lượng và giá
trị sản phẩm khác nhau. Trong đó, sản lượng Việt Nam 380.000 tấn/năm. Nếu so
về chất lượng và độ thơm ngon, quả vải Việt Nam không thua bất kỳ đối thủ nào,
song do chủ yếu xuất quả tươi, bảo quản, chế biến kém nên giá trị thu về chưa
tương xứng tiềm năng (Đinh Thị Kim Nhung, 2006).
Từ nhiều năm nay, huyện Thanh Hà (Hải Dương) luôn mong muốn có sản
phẩm chế biến từ vải thiều, nhưng đến giờ vẫn chủ yếu là bán sản phẩm tươi và
một số ít sấy khơ. Quả vải tươi chỉ để được ba ngày trong khi mùa vải chỉ kéo dài
khoảng một tháng. Muốn nâng cao giá trị quả vải thì phải xuất khẩu quả vải đi
Nhật Bản, Mỹ và các nước châu Âu, các doanh nghiệp buộc phải vận chuyển bằng
đường hàng không khiến giá thành sản phẩm cao, mặt khác tỷ lệ hao hụt lớn, nên
lợi nhuận thấp.
Rượu vang là một loại rượu nhẹ được lên men từ dịch ép từ quả và không qua
chưng cất. Vang làm từ quả có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon do chứa
các axit amin, các vitamin và chất khoáng… được chuyển trực tiếp từ trái cây vào
rượu. Với độ cồn thấp (9-14%), vang có tác dụng rất tốt tới sức khỏe khi dùng điều
độ. Nhờ những đặc điểm trên nên rượu vang được nhiều người yêu thích.
Việc sản xuất rượu vang phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như thành phần
nguyên liệu, chủng nấm men, điều kiện và thời gian lên men và bảo quản…
Các chủng nấm men lên men rượu vang cần phải có các đặc tính cần thiết để lên
men dịch quả tạo rượu etylic và tạo hương vị thơm ngon cho sản phẩm. Do đó,
khi lựa chọn chủng nấm men sản xuất rượu vang, việc khảo sát những đặc tính
1
cạnh tranh của các chủng nấm men rượu luôn được đưa lên hàng đầu. Nồng độ
chất khơ hịa tan ban đầu và pH cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất
lượng rượu vang.
Quả vải, với hàm lượng đường cao, các vitamin, protein, axit citric và nhiều
chất dinh dưỡng khác, thích hợp để lên men làm rượu vải. Trên thị trường hiện
nay khơng có nhiều sản phẩm rượu vang làm từ vải. Lý do vì lượng đường trong
quả vải thấp, theo các báo cáo khoa học, lượng đường trong thịt quả vải chỉ đạt
15ºBx, trên lý thuyết lượng cồn tương ứng được tạo ra sẽ là 8%, con số này là
thấp so với các sản phẩm rượu vang phổ thông (12-14%) và chưa đạt chỉ tiêu chất
lượng theo quy định trong TCVN 7045:2013. Rượu vang vải cần đạt được nồng
độ cồn và các giá trị cảm quan như các sản phẩm vang khác, vì vậy cần nghiên
cứu cải thiện một số yếu tố cơng nghệ trong q trình sản xuất rượu vang vải.
Với mục đích đa dạng hóa sản phẩm từ nông sản, tạo cho thị trường Việt Nam
một loại rượu vang chất lượng, đề tài: “Nghiên cứu một số yếu tố cơng nghệ
trong quy trình sản xuất rượu vang vải” được quan tâm nghiên cứu nhằm góp
phần mang đến cho thị trường sản phẩm rượu vang vải có chất lượng tốt, giá trị
cảm quan cao.
1.2. Mục tiêu
1.2.1. Mục tiêu chung
Xác định được ảnh hưởng của một số yếu tố cơng nghệ tới q trình sản xuất
rượu vang từ quả vải để bước đầu xây dựng được quy trình sản xuất rượu vang vải.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định chủng nấm men phù hợp cho quá trình lên men;
- Xác định được tỉ lệ pha lỗng thích hợp cho quá trình lên men;
- Xác định ảnh hưởng của nồng độ chất khơ hịa tan ban đầu trong dịch lên
men đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm;
- Xác định ảnh hưởng pH của dịch lên men đến khả năng lên men và chất
lượng sản phẩm;
- Đánh giá chất lượng sản phẩm theo TCVN 7045:2002 (chỉ tiêu vi sinh),
TCVN 7045:2013 (chỉ tiêu hóa học, chỉ tiêu cảm quan).
2
PHẦN THỨ HAI - TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu tổng quan sản phẩm
Để làm rõ về nguyên liệu dùng cho lên men rượu vang sau này, trong phần
này sẽ giới thiệu về một số đặc điểm và phân loại quả vải, vai trị, cơng dụng của
quả vải, một số sản phẩm chế biến từ quả vải và tình hình sản xuất và tiêu thụ quả
vải. Sau đây là nội dung chi tiết các phần:
2.1.1. Một số đặc điểm và phân loại quả vải
Vải (Litchi chinensis) là loại cây ăn quả thân gỗ vùng nhiệt đới vải kích thước
trung bình, có thể cao tới 15-20 m. Quả là loại quả hạch, hình cầu hoặc hơi thn,
dài 3-4 cm và đường kính 3 cm. Lớp vỏ ngồi màu đỏ, cấu trúc sần sùi, khơng ăn
được nhưng dễ dàng bóc được. Bên trong là lớp cùi thịt màu trắng mờ, ngọt và
giàu vitamin C, có kết cấu tương tự như của quả nho. Ở giữa quả là một hạt màu
nâu, dài 2 cm và đường kính cỡ 1-1,5 cm. Hạt có độc tính nhẹ và khơng nên ăn.
Quả nặng trung bình 25-30 g/quả. Hạt nhỏ, tỷ lệ ăn được cao (75-85%), thịt quả
chắc, vị ngọt đậm, mùi thơm rõ.
Hình 2.1. Quả vải tươi
Vải được trồng nhiều tại miền nam Trung Quốc cũng như ở khu vực Đông
Nam Á, Ấn Độ, miền nam Nhật Bản và gần đây là tại Florida và Hawaii (Hoa Kỳ)
cũng như các khu vực ẩm ướt thuộc miền đông Australia. Ở Việt Nam, các vùng
trồng vải thiều: Thanh Hà, Lục Ngạn, Phú Hộ... Trong đề tài này giống vải được
sử dụng làm nguyên liệu là vải thiều Thanh Hà.
3
2.1.2. Vai trị, cơng dụng của quả vải
Vải là loại hoa quả ngon của mùa hè, không chỉ lượng đường phong phú mà
cịn có vị ngọt thơm ngon miệng. Bạch Cư Dị nhà thơ đời Đường đã ca ngợi quả
vải “nhai vào ngỡ hương vị trên trời, ngửi ra mới biết là hương dân gian. Thơm
ngát hơn hẳn cả hạt sen, tươi hơn cả quýt được sương”. Giá trị của quả vải được
thể hiện cụ thể trong các phần dưới đây.
2.1.2.1. Giá trị dinh dưỡng
Vải là cây ăn quả đặc sản của vùng Nam Á có hàm lượng dinh dưỡng cao
như: đường, protein, một số thành phần muối khoáng như Ca, P và nhiều loại
vitamin. Thành phần các chất trong cùi vải tươi thể hiện qua bảng 2.1.
Bảng 2.1. Thành phần các chất trong 100g cùi vải tươi
Thành phần
Nước (g)
Protein (g)
Đường (g)
Axit folic (µg)
Lipid (g)
Chất xơ (g)
Tro (g)
Ca (mg)
Cacbohydrate (g)
Vitamin B2 (mg)
Hàm lượng
81,76
0,83
15,23
14
0,44
1,3
0,44
5
16,53
0,065
Thành phần
Fe (mg)
Mg (mg)
P (mg)
Na (mg)
K (mg)
Năng lượng (Kcal)
Vitamin C (mg)
Vitamin B6 (mg)
Vitamin B3 (mg)
Vitamin B1 (mg)
Hàm lượng
0,31
10
31
1
171
66
71,5
0,1
0,603
0,011
Theo USDA (2019)
Ngồi vitamin C, thịt quả vải cịn chứa nhiều vitamin B1, B3, B6 và các chất
dinh dưỡng khác. Với thành phần và lượng đường 15,23% như trên, thịt vải có
thể tạo ra đồ uống có lượng cồn lý thuyết là 8,23% độ cồn thực tế sẽ thấp hơn. So
với mặt bằng chung các loại rượu vang, hàm lượng cồn như trên là rất thấp.
2.1.2.2. Giá trị công nghiệp và dược liệu
Ngồi việc dùng để ăn tươi thì quả vải cịn có thể chế biến thành nhiều sản
phẩm khác: sấy khô, đồ hộp, nước giải khát, làm vị thuốc y học,... Y dược cổ cho
rằng quả vải có tác dụng khai vị, lợi tì, phục hồi rất tốt cho người mới ốm dậy,
4
tiêu độc, dưỡng da… Cùi vải phơi khô làm thuốc bổ ngun khí, có lợi cho sức
khỏe người cao tuổi và phụ nữ.
Tính chất kháng ung thư của quả vải do chứa nhiều hợp chất flavonoid, chất
kháng oxy hóa, kali và khống chất có trong quả hỗ trợ điều hịa huyết áp, tăng
cường miễn dịch (Nguyễn Tuấn Dương, 2005).
2.1.2.3. Giá trị kinh tế
Ở nước ta, trồng vải đem lại thu nhập khá cao so với một số cây trồng khác,
góp phần phát triển kinh tế ở những vùng thích hợp trồng cây ăn quả. Giá vải từ
18.000 đồng đến 30.000 đồng. Trong tương lai khi các doanh nghiệp chú trọng vào
đầu tư sản xuất các sản phẩm từ vải, việc phát triển kinh tế từ quả vải là có tiềm năng.
2.1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ quả vải
Trong những năm gần đây, cây vải được trồng ở nhiều địa phương như Bắc
Giang (Lục Ngạn), Hải Dương (Thanh Hà), Quảng Ninh (Đơng Triều)... làm cho
diện tích trồng và sản lượng vải khơng ngừng tăng nhanh. Chỉ tính riêng tỉnh Bắc
Giang, sản lượng vải năm 2020 đạt hơn 160.000 tấn, trong đó diện tích vải áp
dụng theo tiêu chuẩn VietGap khoảng 8.500 ha. Phát triển sản xuất vải thiều sạch,
an toàn được các địa phương trên cả nước xác định là hướng đi lâu dài.
Có thể nói trở ngại lớn trong việc tiêu thụ vải ở Việt Nam hiện nay là vấn đề
bảo quản do thời vụ ngắn (trong vòng 1 tháng) lượng vải thất thoát khi ra đến thị
trường vào khoảng 15%. Trong khi đó vải đạt tiêu chuẩn xuất khẩu ít, chi phí
chiếu xạ và vận chuyển để xuất khẩu đi các nước Úc, Mỹ, Nhật, Hàn rất đắt đỏ và
công nghệ xử lý trước xuất khẩu chưa được áp dụng rộng rãi.
Vải được sản xuất theo các quy trình sạch chuẩn quốc gia, quốc tế nhưng nếu
chỉ trơng chờ vào việc bán vải tươi thì sẽ rất rủi ro vì tình trạng mất mùa hay được
mùa mất giá xảy ra rất nhiều. Giá vải thiều tươi chỉ giao động ở mức 18.000 đến
30.000 đồng còn rượu vang hương vải trên các trang thương mại điện tử các nước
Châu Âu đang có giá từ 20 USD đến 40 USD/chai 750ml. Nếu Việt Nam sản xuất
được rượu vang làm từ quả vải thiều thì người dùng có thể tiếp cận với loại đồ
uống này với mức giá dễ tiếp cận hơn.
Nước ta có sản phẩm rượu vải. Một số cơ sở nghiên cứu làm rượu vang vải
thiều như Công ty cổ phần Vang Thăng Long, hợp tác xã chế biến hoa quả Kim
5
Biên…Vang vải do hợp tác xã sản xuất là: vải thiều tươi được bỏ vỏ, tách hột, sau
đó ép và ủ men để làm vang vải thiều. Tuy nhiên, vang vải vẫn đang được sản
xuất với quy mô nhỏ, chất lượng chưa cao, hơn nữa lại chưa có nhiều cơng trình
nghiên cứu nên sản phẩm vang vải chưa được nhiều người biết tới. Vang vải của
nước ta vẫn chưa có chỗ đứng trên thị trường, kể cả trong nước.
Hình 2.2. Rượu vang vải
Hiện nay trên thế giới đó có một số quốc gia sản xuất vang vải với chất lượng
khá cao và được thị trường các nước Châu Âu như Pháp, Ý ưa thích, có nồng độ
cồn vào khoảng 12-14%.
2.2. Giới thiệu về rượu vang
2.2.1. Khái niệm, phân loại
2.2.1.1. Khái niệm rượu vang
Rượu vang là loại đồ uống có cồn được sản xuất bằng phương pháp lên men
trực tiếp từ dịch nho. Đây là loại đồ uống có giá trị dinh dưỡng cao do hầu hết các
chất dinh dưỡng từ quả được chuyển vào trong rượu mà không bị mất đi do khơng
qua giai đoạn chưng cất. Ngồi thành phần chính là cồn với nồng độ vừa phải 914%, trong vang cịn có hầu hết các axit amin khơng thay thế như lisin, treonin,
leusin, isoleusin, valin, arginin, histidin, phenylalanin... các vitamin B2, PP, P, các
vi chất Na, Ca, Mg, Fe, Mn, các chất tạo vị chua, chát như: axit lactic, malic,
citric, tartric, polyphenol, chất màu tự nhiên và hương từ quả. Ngày nay, rượu
vang còn được sản xuất từ rất nhiều các loại quả: mận, dứa, thanh long, táo mèo,…
6
Theo quan niệm truyền thống, rượu vang là loại rượu nhẹ được lên men từ
dịch quả nho và không phải chưng cất. Tuy nhiên, sau này người ta mở rộng sử
dụng các loại quả khác để lên men. Điểm khác biệt của vang quả so với các loại
rượu khác là ngun liệu sản xuất là dịch quả, khơng có giai đoạn chưng cất, được
tàng trữ lâu.
2.2.1.2. Phân loại rượu vang
Có nhiều cách phân loại rượu vang dựa vào nguyên liệu, màu sắc rượu, hàm
lượng đường sót… có trong vang.
a) Phân loại theo màu:
- Rượu vang đỏ: được lên men từ các loại nho vỏ màu sẫm, các chất như
tannin, pigment (anthocyanin) có trong vỏ trái nho đã tạo ra màu sắc đỏ tự nhiên
cho loại vang này.
- Rượu vang trắng: được lên men từ nhiều loại nho khác nhau, thường là loại
có vỏ màu vàng và màu xanh. Vang trắng có thời gian lên men ít hơn vang đỏ nên
nồng độ rất nhẹ. Vang trắng tiêu biểu như: Chardonnay, Chenin Blanc hay Pinot
Gris.
- Rượu vang hồng: được lên men từ loại nho có vỏ màu sẫm nhưng đã được
bỏ vỏ để tạo màu nhẹ của rượu. Sự pha trộn giữa vang đỏ và trắng cũng tạo nên
vang hồng nhưng cách này ít khi được áp dụng. Vang hồng Vài loại tiêu biểu như:
White Zinfandel, Grenache, Blush.
b) Phân loại theo quá trình lên men
- Rượu vang tự nhiên
- Rượu vang cao độ
c) Phân loại theo nơi sản xuất
- Phân loại theo quốc gia
- Phân loại theo vùng
d) Phân loại theo độ ngọt
Đường sót là từ đường quả tự nhiên cịn sót lại trong rượu sau khi quá trình
lên men rượu kết thúc. Theo lượng đường, độ ngọt 1% tương đương với lượng
đường 10g/l, rượu vang chia thành vang không ngọt 0-35 g/l (dry wine), vang
7
hơi ngọt 35-50 g/l (medium sweet) và vang ngọt (sweet wine) 120 g/l trở lên (Lê
Văn Việt Mẫn, 2017).
Rượu vang mà đề tài định hướng nghiên cứu là vang hơi ngọt (medium
sweet), có màu đặc trưng của nguyên liệu.
2.2.2. Quy trình chung cho sản xuất rượu vang
Thực chất lên men là q trình oxy hóa - khử sinh học để cung cấp năng
lượng cho tế bào vi sinh vật. Trong lên men rượu thì C2H5OH và CO2 là sản phẩm
tích tụ chiếm ưu thế, ngồi ra cịn có rất nhiều các sản phẩm khác như các axit,
ester, aldehyde và các rượu cao phân tử. Bằng phương pháp sắc ký người ta có
thể xác định được trên 500 chất khác nhau nhưng về cơ bản có thể chia thành 4
nhóm là alcol, aldehyde, axit và ester.
Nấm men là tác nhân chính của quá trình lên men rượu, với đường là cơ chất
chính. Q trình chuyển hóa rượu thành đường trải qua một chuỗi phản ứng rất
phức tạp liên quan mật thiết đến q trình phosphoryl hóa các hợp chất hữu cơ.
Phương trình chuyển hóa:
C6H12O6 + 2ADP----nấm men----► 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
Quy trình chung trong sản xuất rượu vang (Nguyễn Tuấn Dương, 2005):
Nguyên liệu Xử lý Nghiền Sulfit hóa Lên men chính Lên men
phụ Tàng trữ Gạn cặn Lọc trong Thành phẩm
2.2.3. Các yếu tố cơng nghệ trong q trình sản xuất rượu vang
Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu vang có nhiều, tuy nhiên một
số các yếu tố chính là loại nấm men, nồng độ chất khơ hồ tan ban đầu, nhiệt độ,
pH, nồng độ SO2, oxy, nồng độ cồn tạo ra, hợp chất polyphenol trong nguyên liệu.
2.2.3.1. Nấm men trong sản xuất rượu vang
Nấm men có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình lên men và chất lượng của
rượu vang thành phẩm.
Nấm men thường được sử dụng trong sản xuất vang là các chủng thuộc giống
Saccharomyces cervisiae, chúng có các đặc điểm sau: sinh sản dinh dưỡng bằng nảy
chồi ở nhiều phía; khơng tạo bào tử bắn; tế bào dinh dưỡng hình trịn, elip, ovan, hình
8
trứng (Phạm Thị Thu Thảo và cs., 2019). S. cerevisiae có thể lên men đường glucose,
galactose, maltose, saccharose, rafinose và các dextrin đơn giản, không lên men được
lactose, manitol, không đồng hóa nitrate, khơng phân giải tinh bột.
Bên cạnh đó, các đặc tính cạnh tranh của nấm men rượu được sử dụng trong
các quy trình cơng nghệ là khả năng lên men rượu nhanh, khả năng chống chịu
với điều kiện cơng nghệ nhằm kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật gây hại (Nguyễn
Thị Hiền và cs., 2016). Vì vậy, loại nấm men S.cerevisiae được sử dụng để nghiên cứu
trong đề tài này.
2.2.3.2. Nồng độ chất khơ hồ tan
Nồng độ chất khơ hồ tan q cao sẽ dẫn đến làm tăng áp suất thẩm thấu và
làm mất cân bằng trạng thái sinh lý của nấm men, khiến gây ức chế không những
các tạp khuẩn mà cả nấm men. Quá nhiều nguyên liệu mà nấm men không sử
dụng hết sẽ dẫn đến tổn hao nguồn nguyên liệu và thời gian lên men kéo dài, nấm
men bị ức chế một phần hoặc tồn phần trong mơi trường có nồng độ chất khơ
hồ tan ≥ 25ºBx. Mặt khác, nếu nồng độ chất khơ hồ tan dịch lên men thấp thì sẽ
khơng đủ thức ăn cho nấm men phát triển và sản sinh ra các hợp chất mong muốn,
từ đó làm giảm năng suất lên men, nấm men không đủ chất dinh dưỡng không thể
tạo ra sản phẩm mong muốn (Nguyễn Thu Trang, 2014).
2.2.3.3. Nhiệt độ
Mỗi vi sinh vật đều có một khoảng nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của
chúng. Đối với nấm men Saccharomyces, nhiệt độ tối ưu nằm trong khoảng 2528ºC. Tuy nhiên, nếu bắt đầu lên men ở nhiệt độ thấp thì khả năng lên men sẽ
cao và kéo dài hơn. Mặt khác, nếu có điều kiện làm lạnh dịch đường xuống còn
20-25ºC sẽ hạn chế được sự phát triển của tạp khuẩn. Sau 8-10h nhiệt độ lên
men sẽ tăng đến 28-30ºC, tiếp đó ổn định nhiệt độ trong giới hạn tối ưu. Ở nhiệt
độ cao, ngoài hoạt tính của nấm men giảm nhanh, cịn dễ bị nhiễm vi sinh vật
như vi khuẩn lactic và nấm men hoang dại. Ở nhiệt độ 30ºC, nấm men hoang dại
phát triển nhanh hơn Saccharomyces 2-3 lần, còn ở nhiệt độ 35-38ºC chúng phát
triển nhanh gấp 6 - 8 lần (Nguyễn Thu Trang, 2014). Mặt khác, khi lên men ở
nhiệt độ cao sẽ tạo nhiều sản phẩm phụ như ester, aldehyt và tổn thất theo CO2
sẽ tăng.
9
2.2.3.4. Độ pH
Nồng độ ion H+ trong canh trường ảnh hưởng lớn đến hoạt động của nấm
men. Chúng có khả năng làm thay đổi điện tích của vỏ tế bào, làm tăng hoặc giảm
mức độ thẩm thấu của các chất dinh dưỡng cũng như chiều hướng của quá trình
lên men. Mỗi vi sinh vật chỉ có thể hoạt động tốt trong trạng thái ion nhất định,
trạng thái này phụ thuộc vào pH của môi truờng.
Trong điều kiện lên men rượu, pH tối ưu để tạo ethanol là 4,5-5,0. Độ pH
của dịch quả thường ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình lên men và vi khuẩn. Nếu
pH thấp khoảng 3,0-4,0 nấm men còn hoạt động được và vi khuẩn bị ức chế, cịn
nếu pH cao hơn thì sẽ tạo ra sản phẩm có độ chua thấp, sản phẩm khơng đặc trưng
về vị do dễ bị nhiễm khuẩn và các sản phẩm phụ trong quá trình lên men sẽ tạo
nhiều hơn, lên men có hiệu suất thấp và sản phẩm khơng đặc trưng về vị.
Nếu pH nhỏ hơn 4,2 thì nấm men phát triển chậm so với ở pH 4,5 - 5,0 tuy
nhiên các tạp khuẩn hầu như không phát triển. Tới một lúc nào đó, nếu nấm men
đã phát triển và vừa đủ mạnh thì ta tăng pH đến tối ưu cho nấm men phát triển
nhanh hơn. Lúc này điều kiện cũng tốt cho các tạp khuẩn phát triển nhưng vì nấm
men đã nhiều và đủ mạnh để lấn áp nên tạp khuẩn cũng khó gây tác hại cho nấm men.
Ta có thể điều chỉnh bằng axit citric hay dùng NaHCO3 để giảm hoặc tăng
độ pH theo ý muốn (Nguyễn Thị Hải, 2017).
2.2.3.5. Ảnh hưởng của sunfur dioxide (SO2)
Sulfur dioxide ức chế vi sinh vật có trong nguyên liệu nho nên sẽ ảnh hưởng
đến tiến trình lên men và chất lượng rượu vang. Với nồng độ 50-100 ppm, sulfur
dioxide không gây ức chế nấm men vang. Khi nguyên liệu bị nhiễm vi sinh vật
với mật độ cao, nhà sản xuất thường tăng hàm lượng sulfur dioxide bổ sung vào
dịch quả. Tóm lại, tùy theo chất lượng vi sinh của nguyên liệu và loại rượu vang
cần sản xuất mà người ta sẽ chọn nồng độ sulfur dioxide thích hợp để xử lý nguyên
liệu nhằm phát huy tác động tích cực của tác nhân này, rút ngắn thời gian lên men
và nâng cao chất lượng rượu vang (Lê Văn Việt Mẫn, 2017).
2.2.3.6. Oxy
Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men cần oxy để nấm men tăng sinh đủ
lượng. Tiếp theo, để chuyển hóa đường thành rượu, nấm men phải được phát triển
10
trong điều kiện yếm khí. Để đáp ứng năng lượng cần thiết thì nấm men cần phân
huỷ một lượng đường lớn và đường sẽ chuyển hoá thành ethanol và CO2. Đó là
ngun nhân muốn có cồn nhiều thì khơng được thống khí mơi trường. Nếu có
oxy thì trong giai đoạn này rượu sẽ tiếp tục chuyển hoá thành axit acetic làm
sản phẩm bị chua.
2.2.3.7. Nồng độ cồn taọ ra
Rượu là sản phẩm chính của q trình lên men, sự lên men có thể bị dừng lại
tự phát do sự hình thành cồn. Khi nồng độ cồn tăng chúng sẽ ức chế hoạt động
của nấm men. Nghiên cứu tác dụng ức chế của cồn etylic, người ta thấy không
cần đạt tới một ngưỡng nào đó, mà chỉ cần một lượng nhỏ cũng ảnh hưởng tới sự
lên men. Có chủng nấm men có thể chịu được nồng độ cồn 18% nhưng cũng có
chủng chỉ chịu được nồng độ 6%.
2.2.3.8. Các hợp chất polyphenol
Ảnh hưởng của polyphenol đến sinh trưởng của nấm men đã được nghiên
cứu. Các loài thuộc giống Saccharomyces tương đối chịu được polyphenol hơn
các giống Pichia, Hanseniaspora… Hàm lượng tannin trong vang đỏ tới 0,3%,
trong quả vải chứa 0,08% tannin, như vậy không ảnh hưởng tới hoạt động của
nấm men (Nguyễn Thị Hải, 2017).
2.2.4. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng rượu vang
Chỉ tiêu đánh giá chất lượng rượu vang gồm có: chỉ tiêu hóa học, chỉ tiêu vi
sinh, chỉ tiêu cảm quan.
2.2.4.1. Chỉ tiêu hoá học
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu hóa học theo TCVN 7045:2013
Tên chỉ tiêu
1. Hàm lượng etanol (cồn) ở 20oC, % thể tích, khơng nhỏ hơn
Mức
8,5
2. Hàm lượng metanol, mg/l etanol 100o, không lớn hơn
- Rượu vang đỏ
400
- Rượu vang trắng và vang hồng
250
3. Độ axit dễ bay hơi, meq/l sản phẩm, không lớn hơn
11
20
Tên chỉ tiêu
Mức
4. Hàm lượng lưu huỳnh dioxit (SO2), mg/l sản phẩm, khơng lớn hơn
- Rượu vang đỏ có hàm lượng đường kính theo tổng hàm lượng 150
glucose và fructose nhỏ hơn 5 g/l
- Rượu vang đỏ có hàm lượng đường tính theo tổng hàm lượng 200
glucose và fructose khơng nhỏ hơn 5 g/l
- Rượu vang trắng và rượu vang hồng có hàm lượng đường tính 200
theo tổng hàm lượng glucose và fructose nhỏ hơn 5 g/l
- Rượu vang trắng và rượu vang hồng có hàm lượng đường tính 250
theo tổng hàm lượng glucose và fructose không nhỏ hơn 5 g/l
- Rượu vang nổ
235
5. Áp suất dư trong chai tại 20oC, bar, khơng nhỏ hơn
- Đối với chai có dung tích khơng nhỏ hơn 0,25 lít
3,5
- Đối với chai có dung tích nhỏ hơn 0,25 lít
3,0
2.2.4.2. Chỉ tiêu vi sinh vật
Các giới hạn tối đa vi sinh vật của rượu vang được quy định trên 1ml sản
phẩm vang thể hiện trong bảng 2.3.
Bảng 2.3. Chỉ tiêu vi sinh vật của rượu vang theo TCVN 7045:2002
Tên chỉ tiêu
Mức quy định (khuẩn lạc/ml)
102
Tổng số vi sinh vật hiếu khí
E. coli
0
Coliforms
10
Cl. perfringens
0
S. aureus
0
Tổng số nấm men-nấm mốc
10
12
2.2.4.3. Chỉ tiêu cảm quan
Các chỉ tiêu đánh giá cảm quan được trình bày trong bảng 2.4
Bảng 2.4. Chỉ tiêu cảm quan theo TCVN 7045:2013
Tên chỉ tiêu
Yêu cầu
1. Màu sắc
Đặc trưng cho từng loại sản phẩm
2. Mùi
Thơm đặc trưng của ngun liệu và sản phẩm lên men,
khơng có mùi lạ
3. Vị
Đặc trưng cho từng loại sản phẩm, khơng có vị lạ
4. Trạng thái
Trong, không vẩn đục
13
PHẦN THỨ BA
VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Vật liệu
3.1.1. Quả vải
Vải thiều được mua là giống vải thiều Thanh Hà. Vải được các hợp tác xã
trồng theo tiêu chuẩn VietGAP. Vải được mua về, kiểm tra và phân loại, rửa sạch,
bóc vỏ, bỏ hạt và cấp đơng sau đó rã đơng để thu được dịch quả. Dịch quả lên
men sẽ được bổ sung thêm đường và sunfit hoá trước khi thực hiện lên men.
Vải thiều Thanh Hà do hợp tác xã Thanh Bính, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải
Dương sản xuất đạt chứng nhận VietGAP với diện tích sản xuất 10 ha, sản lượng
150 tấn/năm
Hình 3.1. Vải thiều Thanh Hà
Hình 3.2. Chứng nhận VietGAP
3.1.2. Nấm men
Nấm men có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình lên men và chất lượng của
rượu vang thành phẩm. Hai loại nấm men sau được sử dụng trong nghiên cứu:
S.cerevisiae EC1118: Chủng nấm men được cung cấp bởi viện cơng nghiệp
thực phẩm, nó có khả năng tạo cồn rất mạnh, thường được sử dụng trong nghiên
cứu và lên men rượu vang.
14