Cần Thơ 2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC
--------------
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
LÊN MEN RƯỢU VANG XOÀI
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
TRẦN VŨ PHƯƠNG LÊ HOÀNG THÔNG
ĐƠN VỊ: VIỆN NC&PT CNSH MSSV: 3052891
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ LỚP CNSH K31
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC
BỘ MÔN SINH HỌC
----------------------
Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn đính kèm với đề
tài: “Lên
men rượu vang xoài”
Do sinh viên: Lê Hoàng Thông
Thực hiện và báo cáo trước hội đồng ngày…….. tháng…….. năm…………
Luận văn đã được hội đồng đánh giá ở
mức..........................................................................
Ý kiến của hội đồng:
.......................................................................................................................................
........
.......................................................................................................................................
........
.......................................................................................................................................
........
.......................................................................................................................................
........
.......................................................................................................................................
........
.......................................................................................................................................
........
.......................................................................................................................................
........
.......................................................................................................................................
........
.......................................................................................................................................
........
Cần Thơ, ngày……. tháng…….. năm 2009
Chủ tịch hội đồng
LỜI CẢM TẠ
----------------------
Em xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ, Ban
Chủ
nhiệm Khoa Khoa Học, Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học cùng
quý
thầy cô đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian học tập vừa qua.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Trần Vũ Phương đã tận tình chỉ
bảo, giúp
đỡ và hướng dẫn em hoàn thành luận văn này.
Xin cảm ơn đến các cán bộ phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực phẩm và
cán
bộ các phòng thí nghiệm khác của Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh
học
đã tạo điều kiện tốt nhất cho em thực hiện đề tài.
Xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian
qua.
Kính chúc quý Thầy Cô được dồi dào sức khỏe, thành đạt trên nhiều lĩnh vực và
luôn
có những cống hiến quý báu cho sự nghiệp giáo dục và đào tạo.
Xin chân thành cảm ơn!
Cần Thơ, ngày 17 tháng 06 năm 2009
Lê Hoàng Thông
MỤC LỤC
----------------------
PHẦN I: ĐẶT VẤN
ĐỀ.............................................................................................1
PHẦN II: LƯỢC KHẢO TÀI
LIỆU........................................................................2
I. Giới thiệu cây
Xoài ................................................................................................2
1. Cây xoài .......................................................................................................2
2. Đặc điểm sinh lý sinh thái của cây xoài ......................................................2
3. Phân loại......................................................................................................3
4. Thành phần hóa học của trái xoài ...............................................................3
II. Giới thiệu về rượu
vang.......................................................................................4
1. Rượu vang....................................................................................................4
2. Thành phần hóa học và chất dinh dưỡng của rượu vang............................4
III. Quá trình lên men
rượu.....................................................................................6
1. Cơ chế lên men rượu....................................................................................7
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu.....................................7
IV. Vi sinh vật trong sản xuất rượu vang
quả........................................................10
1. Đặc điểm chung của nấm men.....................................................................10
2. Các nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang ..................................11
3. Yêu cầu đối với những nấm men rượu vang................................................12
V. Các vi sinh vật gây hư hỏng
rượu.......................................................................13
1. Nấm men ......................................................................................................13
2. Nấm mốc ......................................................................................................13
3. Vi khuẩn .......................................................................................................13
4. Những hiện tượng bị hư hỏng......................................................................13
5. Các biện pháp làm trong rượu ....................................................................15
PHẦN III. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU.....................16
I. Phương
tiện............................................................................................................16
1. Nguyên liệu ..................................................................................................16
2. Hóa chất.......................................................................................................16
3. Dụng cụ, thiết bị...........................................................................................16
4. Thời gian và địa điểm..................................................................................16
II. Phương
pháp ........................................................................................................17
1. Sơ đồ tổng quát quy trình nghiên cứu..........................................................17
2. Thí nghiệm 1: Phân tích thành phần nguyên liệu........................................17
3. Thí nghiệm 2: Phân lập nấm men từ dịch quả xoài lên men .......................18
4. Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng lên men dịch xoài của các dòng
nấm men vừa phân lập được và nấm men Saccharomyces cerevisiae bằng chai
Durham…………….. ....................................................................................................
..........18
5. Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của nồng độ nguyên liệu đến khả năng lên
men của các dòng nấm
men ...................................................................................................19
6. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của các nhân tố: nồng độ men
giống, độ Brix ban đầu và độ pha loãng nguyên liệu lên quá trình lên men rượu
xoài………………….. ....................................................................................................
..........20
Trang
7. Thí nghiệm 6: khảo sát ảnh hưởng của các nhân tố pH ban đầu, nhiệt
độ và xử lý nhiệt đến quá trình lên men
rượu........................................................................21
PHẦN IV KẾT QUẢ VÀ THẢO
LUẬN .................................................................23
I. Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu
xoài.................................................23
II. Kết quả phân lập nấm men từ dịch xoài lên men tự
nhiên..............................23
III. Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng lên men của các dòng nấm men vừa
phân lập và nấm men thị trường bằng chai
Durham.......................................................24
IV. Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của nồng độ nguyên liệu đến khả năng lên
men của các dòng nấm
men ................................................................................................25
1. Kết quả theo dõi số bọt khí CO2 thoát ra theo thời gian .............................25
2. Kết quả ảnh hưởng của các chủng nấm men và % nguyên liệu lên độ
Brix sau lên
men.....................................................................................................................26
3. Kết quả ảnh hưởng của các chủng nấm men và % nguyên liệu lên độ
rượu sau lên
men....................................................................................................................27
V. Thí nghiệm V: khảo sát ảnh hưởng của % nguyên liệu, pH, độ Brix ban
đầu lên quá trình lên men
rượu..........................................................................................28
1. Kết quả pH sau lên men...............................................................................28
2. Kết quả Brix sau lên men.............................................................................31
3. Kết quả độ rượu sau lên men.......................................................................34
VI. Thí nghiệm 6: khảo sát ảnh hưởng của các nhân tố pH ban đầu, nhiệt
độ và xử lý nhiệt đến quá trình lên men
rượu...................................................................38
1. Kết quả pH sau lên men...............................................................................38
2. Kết quả acid tổng sau lên men.....................................................................41
3. Kết quả Brix sau lên men.............................................................................44
4. Kết quả độ rượu sau lên men.......................................................................47
5. Kết quả đánh giá cảm quan .........................................................................50
PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
......................................................................52
I. Kết luận
…. ............................................................................................................52
II. Đề nghị
…. ............................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM
KHẢO.........................................................................................54
PHẦN PHỤ
LỤC .......................................................................................................55
I. Phụ lục 1: Các hình
ảnh........................................................................................55
II. Phụ lục 2: Các phương pháp phân
tích .............................................................57
1. Phương pháp xác định ẩm độ ......................................................................57
2. Phương pháp đếm trực tiếp trên buồng đếm hồng cầu ...............................57
3. Phương pháp xác định độ cồn .....................................................................58
4. Phương pháp bổ sung đường để đạt độ Brix mong muốn ...........................58
5. Phương pháp phân tích Nitơ tổng bằng phương pháp Kenjdan .................58
6. Phương pháp đánh giá cảm quan................................................................59
III. Phụ lục 3: Kết
quả..............................................................................................61
1. Bảng kết quả thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng lên men của các dòng
nấm men vừa phân lập và nấm men thị trường bằng chai
Durham. .....................................61
2. Bảng kết quả thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ nguyên
liệu đến khả năng lên men của các dòng nấm men phân lập và nấm men thị
trường...........61
3. Bảng kết quả thí nghiệm 5: khảo sát sự ảnh hưởng của các nhân tố:
độ pha loãng nguyên liệu, nồng độ nấm men và độ Brix ban đầu đến quá trình lên
men
rượu…………................................................................................................................
..62
4. Bảng kết quả thí nghiệm 6: khảo sát sự ảnh hưởng của các nhân tố:
nhiệt độ lên men, pH ban đầu và xử lý nguyên liệu đến quá trình lên men rượu
xoài..........64
5. Bảng kết quả đánh giá cảm quan ................................................................65
IV. Phụ lục 4: Kết quả thống kê
1. Kết quả thống kê thí nghiệm 4 .....................................................................66
a) Kết quả phân tích độ Brix sau lên men bởi các chủng nấm men
phân lập và nấm men thị
trường. ...........................................................................................66
b) Kết quả phân tích độ rượu sau lên men bởi các chủng nấm men
phân lập và nấm men thị
trường. ...........................................................................................67
2. Kết quả thống kê thí nghiệm 5 .....................................................................69
a) Kết quả phân tích pH sau lên men ảnh hưởng bởi các nhân tố:
độ pha loãng nguyên liệu, nồng độ nấm men và độ Brix ban đầu đến quá trình
lên men
rượu…………………. ................................................................................................
...........69
b) Kết quả phân tích độ Brix sau lên men ảnh hưởng bởi các nhân
tố: độ pha loãng nguyên liệu, nồng độ nấm men và độ Brix ban đầu đến quá
trình lên
men
rượu……………….. ...................................................................................................
...71
c) Kết quả phân tích độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi các nhân
tố: độ pha loãng nguyên liệu, nồng độ nấm men và độ Brix ban đầu đến quá
trình lên
men
rượu……………….. ...................................................................................................
...73
3. Kết quả thống kê thí nghiệm 6 .....................................................................75
a) Kết quả phân tích pH sau lên men ảnh hưởng bởi các nhân tố:
nhiệt độ lên men, pH ban đầu và xử lý nguyên liệu đến quá trình lên men
rượu..................75
b) Kết quả phân tích độ Brix sau lên men ảnh hưởng bởi các nhân
tố: nhiệt độ lên men, pH ban đầu và xử lý nguyên liệu đến quá trình lên men
rượu.............77
c) Kết quả phân tích acid tổng sau lên men ảnh hưởng bởi các
nhân tố: nhiệt độ lên men, pH ban đầu và xử lý nguyên liệu đến quá trình lên
men
rượu…………………..................................................................................................
..........78
d) Kết quả phân tích độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi các
nhân tố: nhiệt độ lên men, pH ban đầu và xử lý nguyên liệu đến quá trình lên
men
rượu…………………………......................................................................................
..........80
4. Bảng kết quả thống kê đánh giá cảm quan..................................................82
a) Kết quả phân tích độ trong và màu ảnh hưởng bởi nhân tố mẫu .....82
b) Kết quả phân tích mùi ảnh hưởng bởi nhân tố mẫu .........................83
c) Kết quả phân tích vị ảnh hưởng bởi nhân tố mẫu.............................84
d) Kết quả phân tích ý thích ảnh hưởng bởi nhân tố mẫu ....................85
DANH SÁCH BẢNG
----------------------
Trang
Bảng 1: Thành phần hóa học của trái xoài
(100g) ...............................................................3
Bảng 2: Thành phần hóa học của 1lit rượu
vang .................................................................4
Bảng 3: Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu vang
nho..............................6
Bảng 4: Thành phần hóa học của nấm
men .......................................................................10
Bảng 5: Bố trí thí nghiệm của thí nghiệm
4.......................................................................19
Bảng 6: Bố trí thí nghiệm của thí nghiệm
5.......................................................................20
Bảng 7: Bố trí thí nghiệm của thí nghiệm
6.......................................................................21
Bảng 8: Kết quả phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu
xoài ...............................23
Bảng 9: Theo dõi cột khí durham tại từng thời điểm lên men của các dòng nấm
men
phân lập và nấm men thị
trường. .......................................................................................24
Bảng 10: Kết quả số bọt khí thoát ra trong 2 phút tại các thời điểm lên
men ...................25
Bảng 11: Kết quả ảnh hưởng của các dòng nấm men và % nguyên liệu lên độ
Brix sau
lên
men..............................................................................................................................2
6
Bảng 12: Kết quả ảnh hưởng của các dòng nấm men và % nguyên liệu lên độ
rượu sau
lên
men..............................................................................................................................2
7
Bảng 13: Kết quả pH sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố nồng
độ
nấm men và % nguyên
liệu................................................................................................28
Bảng 14: Kết quả pH sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố độ
brix ban
đầu và % nguyên
liệu.........................................................................................................29
Bảng 15: Kết quả pH sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố độ
brix ban
đầu và nồng độ nấm
men ...................................................................................................30
Bảng 16: Kết quả Brix sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố
nồng độ
nấm men và % nguyên
liệu................................................................................................31
Bảng 17: Kết quả Brix sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố độ
brix
ban đầu và % nguyên
liệu ..................................................................................................32
Bảng 18: Kết quả Brix sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố độ
brix
ban đầu và nồng độ nấm
men ............................................................................................33
Bảng 19: Kết quả độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố
nồng
độ nấm men và % nguyên
liệu...........................................................................................34
Bảng 20: Kết quả độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi bởi sự tương tác của nhân
tố
brix ban đầu và % nguyên
liệu...........................................................................................35
Bảng 21: Kết quả độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi bởi sự tương tác của nhân
tố
brix ban đầu và nồng độ nấm
men .....................................................................................36
Bảng 22: Kết quả pH sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố nhiệt
độ lên
men và xử lý nguyên
liệu...................................................................................................38
Bảng 23: Kết quả pH sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố nhiệt
độ lên
men và pH ban
đầu.............................................................................................................39
Bảng 24: Kết quả pH sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố xử lý
nguyên liệu và pH ban
đầu.................................................................................................40
Bảng 25: Kết quả axit tổng sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố
nhiệt
độ lên men và xử lý nguyên
liệu........................................................................................41
Bảng 26: Kết quả axit tổng sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố
nhiệt
độ lên men và pH ban
đầu..................................................................................................42
Bảng 27: Kết quả axit tổng sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố
xử lý
nguyên liệu và pH ban
đầu.................................................................................................43
Bảng 28: Kết quả Brix sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố
nhiệt độ
lên men và xử lý nguyên
liệu.............................................................................................44
Bảng 29: Kết quả Brix sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố
nhiệt độ
lên men và pH ban
đầu.......................................................................................................45
Bảng 30: Kết quả Brix sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố xử
lý
nguyên liệu và pH ban
đầu.................................................................................................46
Bảng 31: Kết quả độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố
nhiệt
độ lên men và xử lý nguyên
liệu........................................................................................47
Bảng 32: Kết quả độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố
nhiệt
độ lên men và pH ban
đầu..................................................................................................48
Bảng 33: Kết quả độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố
xử lý
nguyên liệu và pH ban
đầu.................................................................................................49
Bảng 34: Kí hiệu mẫu đánh giá cảm
quan .........................................................................50
Bảng 35: Kết quả đánh giá cảm
quan ................................................................................50
DANH SÁCH HÌNH
----------------------
Trang
Hình 1: Sơ đồ tổng quát quy trình nghiên
cứu...................................................................17
Hình 2: Biều đồ chiều cao trung bình cột khí CO2 của các chủng nấm men sinh ra
theo
thời
gian. ............................................................................................................................2
4
Hình 3: Biều đồ kết quả ảnh hưởng của các chủng nấm men và % nguyên liệu
lên độ
Brix sau lên
men ................................................................................................................26
Hình 4: Biều đồ kết quả ảnh hưởng của các chủng nấm men và % nguyên liệu
lên độ
rượu sau lên
men................................................................................................................27
Hình 5: Biều đồ kết quả pH sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố
nồng
độ nấm men và % nguyên
liệu...........................................................................................28
Hình 6: Biều đồ kết quả pH sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân tố
độ
Brix ban đầu và % nguyên
liệu ..........................................................................................29
Bảng 7: Biều đồ kết quả pH sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân
tố độ
Brix ban đầu và nồng độ nấm
men ....................................................................................30
Hình 8: Biều đồ kết quả Brix sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân
tố
nồng độ nấm men và % nguyên
liệu..................................................................................31
Hình 9: Biều đồ kết quả Brix sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân
tố độ
Brix ban đầu và % nguyên
liệu ..........................................................................................32
Hình 10: Biều đồ kết quả Brix sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân
tố độ
Brix ban đầu và nồng độ nấm
men ....................................................................................33
Hình 11: Biều đồ kết quả độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của
nhân tố
nồng độ nấm men và % nguyên
liệu..................................................................................34
Hình 12: Biều đồ kết quả độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi bởi sự tương tác
của
nhân tố Brix ban đầu và % nguyên
liệu .............................................................................35
Hình 13: Biều đồ kết quả độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi bởi sự tương tác
của
nhân tố Brix ban đầu và nồng độ nấm
men .......................................................................36
Hình 14: Biều đồ kết quả pH sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân
tố
nhiệt độ lên men và xử lý nguyên
liệu...............................................................................38
Hình 15: Biều đồ kết quả pH sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân
tố
nhiệt độ lên men và pH ban
đầu.........................................................................................39
Hình 16: Biều đồ kết quả pH sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân
tố xử
lý nguyên liệu và pH ban
đầu ............................................................................................40
Hình 17: Biều đồ kết quả acid tổng sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của
nhân
tố nhiệt độ ___________lên men và xử lý nguyên
liệu...........................................................................41
Hình 18: Biều đồ kết quả acid tổng sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của
nhân
tố nhiệt độ lên men và pH ban
đầu ....................................................................................42
Hình 19: Biều đồ kết quả acid tổng sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của
nhân
tố xử lý nguyên liệu và pH ban
đầu ...................................................................................43
Hình 20: Biều đồ kết quả Brix sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân
tố
nhiệt độ lên men và xử lý nguyên
liệu...............................................................................44
Hình 21: Biều đồ kết quả Brix sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân
tố
nhiệt độ lên men và pH ban
đầu.........................................................................................45
Hình 22: Biều đồ kết quả Brix sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của nhân
tố xử
lý nguyên liệu và pH ban
đầu ............................................................................................46
Hình 23: Biều đồ kết quả độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của
nhân tố
nhiệt độ lên men và xử lý nguyên
liệu...............................................................................47
Hình 24: Biều đồ kết quả độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của
nhân tố
nhiệt độ lên men và pH ban
đầu.........................................................................................48
Hình 25: Biều đồ kết quả độ rượu sau lên men ảnh hưởng bởi sự tương tác của
nhân tố
xử lý nguyên liệu và pH ban
đầu .......................................................................................49
Hình 26: Biểu đồ kết quả đánh giá cảm
quan ....................................................................50
Hình 27: Bố trí thí nghiệm trong chai
Durham..................................................................55
Hình 28: Bố trí thí nghiệm trong bình tam
giác.................................................................55
Hình 29: Tế bào nấm men dưới KHV (X40) và khuẩn lạc trên môi trường PGA
sau 2
ngày của
Y09006 ...............................................................................................................56
Hình 30: Tế bào nấm men dưới KHV (X40) và khuẩn lạc trên môi trường PGA
sau 2
ngày của
Y09007 ...............................................................................................................56
Hình 31: Tế bào nấm men dưới KHV (X40) và khuẩn lạc trên môi trường PGA
sau 2
ngày của
Y09008 ...............................................................................................................56
Hình 32: Tế bào nấm men dưới KHV (X40) và khuẩn lạc trên môi trường PGA
sau 2
ngày của
Y09009 ...............................................................................................................56
Hình 33: Xoài nguyên liệu và rượu xoài thành
phẩm........................................................57
TÓM LƯỢC
----------------------
Rượu vang là rượu được lên men từ dịch ép trái cây bởi một số chủng nấm men
thích
hợp. Rượu vang thu được không qua chưng cất nên có hương vị thơm ngon tự nhiên
của trái cây. Các chất dinh dưỡng của rượu vang tốt cho tim mạch, kích thích tiêu
hóa
rất có ích cho sức khỏe con người đặc biệt là phụ nữ và người cao tuổi. Ở nước ta,
xoài là một trong những loại trái cây được trồng nhiều nhất và rộng khắp trên cả
nước, quả xoài có giá trị dinh dưỡng khá cao với khoảng 18% carbonhydrat, 0,4%
protein, 0,4% chất béo và các acid amin như triptophan, lysine, methionine. Với
mong
muốn đưa rượu vang vào trong bữa ăn hằng ngày , tăng thu nhập cho người dân,
đa
dạng hóa sản phẩm được chế biến từ xoài, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài:
“LÊN MEN RƯỢU VANG XOÀI”
Thực hiện đề tài này, chúng tôi tiến hành phân lập nấm men từ dịch xoài lên men tự
nhiên để thu thập các chủng nấm men thuần chủng từ tự nhiên. Sau đó, tuyển chọn
dòng nấm men có khả năng lên men tốt, so sánh với dòng nấm men thị trường
Saccharomyces cerevisiae để chọn ra dòng nấm men có khả năng lên men rượu
xoài
tốt nhất. Khảo sát những ảnh hưởng của các nhân tố: nồng độ men giống, độ pha
loãng nguyên liệu, pH, độ brix ban đầu, xử lý nhiệt nguyên liệu và nhiệt độ lên men
nhằm tìm ra các thông số thích hợp để sản xuất rượu vang xoài.
Kết quả của đề tài đã phân lập được 4 dòng nấm men Y09006, Y09007, Y09008,
Y09009 trong đó dòng Y09006, Y09008 và Y09009 có khả năng lên men rượu trung
bình còn dòng Y09007 lên men rất yếu, cả 4 dòng nấm men phân lập đều có khả
năng
lên men yếu hơn so với dòng nấm men thị trường. Do đó dòng nấm men thị trường
được chọn để bố trí thí nghiệm lên men rượu xoài. Nghiệm thức phù hợp để sản
xuất
rượu vang xoài đạt giá trị cảm quan cao, với độ pha loãng nguyên liệu là 35%, độ
brix là 250, pH ban đầu = 4,5, nhiệt độ lên men là 250C, và nồng độ nấm men là
0,1%.
Với nghiệm thức này rượu vang xoài đạt độ rượu 18, độ brix sau lên men 7,2, pH
sau
lên men = 4.
-------------------------------
Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
SVTH: Lê Hoàng Thông 1 Công nghệ Sinh học K31
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
----------------------
Rượu vang là sản phẩm lên men khá phổ biến và có từ lâu đời, là loại rượu
được lên men từ dịch ép trái không qua chưng cất, có hương vị thơm ngon của
trái cây
tự nhiên, giàu chất dinh dưỡng rất thích hợp cho phụ nữ và người cao tuổi. Rượu
vang
nếu sử dụng một cách vừa phải và điều độ là một thức uống tuyệt hảo, thơm
ngon,
đậm đà, và rất tốt cho sức khỏe của chúng ta. Các nghiên cứu cho thấy uống
rượu
vang có thể giúp giảm bớt nguy cơ bị đột quỵ, có khả năng chông lão hóa, giảm
bớt
nguy cơ bị một số bệnh như ung thư và nhiều chứng bệnh khác đặc biệt là tim
mạch.
Do vậy, việc sản xuất rượu vang mang ý nghĩa làm phong phú thêm thành phần
thức
uống trong bữa ăn hàng ngày vốn chưa phổ biến ở các gia đình Việt Nam, có tác
dụng
bồi bổ sức khỏe và phòng chống một số căn bệnh nguy hiểm.
Đồng bằng sông Cửu Long là một trong những khu vực trồng cây ăn trái lớn
nhất cả nước, rất đa dạng về chủng loại và sản lượng. Trong đó, Xoài là một
loại trái
cây chủ lực của nước ta nói chung và của đồng bằng Sông Cửu Long nói riêng
với
diện tích 21.000ha, trái Xoài giàu chất dinh dưỡng hương vị thơm ngon nên rất
được
người tiêu dùng ưa chuộng. Tuy nhiên, sản phẩm trái cây ở Đồng bằng sông Cửu
Long đến với người tiêu dùng chủ yếu là trái cây ăn tươi trong khi sản lượng trái
cây
rất lớn nên gặp rất nhiều khó khăn trong khâu bảo quản.
Với mong muốn làm phong phú thêm cho thị trường rượu vang Việt Nam và
góp phần quảng bá hình ảnh trái cây ở đồng bằng sông Cửu Long, giúp người
dân tăng thêm thu nhập và đưa rượu vang vào trong bữa ăn đời thường, chúng tôi
tiến
hành thực hiện đề tài: “LÊN MEN RƯỢU VANG XOÀI”.
Thực hiện đề tài này này chúng tôi tiến hành phân lập các dòng giống nấm men
thuần chủng trong tự nhiên để lên men rượu xoài, so sánh chúng với dòng nấm
men
thị trường để chọn ra được dòng cho khả năng lên men rượu Xoài tốt nhất,
đồng thời
tìm ra các điều kiện thích hợp nhất cho quy trình lên men rượu vang Xoài như:
nồng
độ pha loãng nguyên liệu, độ Brix ban đầu, nồng độ nấm men, pH ban đầu,
nhiệt độ
lên men và quá trình xử lý nguyên liệu.
Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
SVTH: Lê Hoàng Thông 2 Công nghệ Sinh học K31
PHẦN II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
----------------------
I. Giới thiệu cây Xoài
1. Cây xoài
Xoài là cây ăn trái của vùng nhiệt đới, dễ trồng, ít kén đất, giá trị kinh tế cao.
Xoài có nguồn gốc từ Ấn Độ. Hiện nay sản lượng hàng năm là 15 triệu tấn tại 70
nước
vùng nhiệt đới. Riêng Ấn Độ chiếm khoảng 60% sản lượng. Tại nước ta, diện
tích
Xoài có khoảng 21.000 ha, là loại cây ăn trái đứng hàng thứ 4 sau Chuối, Thơm
và
cây họ Cam, Quýt. Trái Xoài ngoài ăn tươi còn dùng làm đồ hộp, mứt, nước giải
khát,
làm rượu, dấm.
Cây Xoài thuộc loại đại mộc sinh trưởng khỏe nên cây to, tán lớn, tán hình bầu
dục, hình tháp hoặc hình cầu tùy giống. Thông thường cây cao từ 10 - 15m có
đường
kính tán tương tự, Xoài ghép thường có chiều cao thấp và có tán rộng so với cây
Xoài
trồng bằng hạt. Lá đơn, có hình dạng khác nhau tùy giống, dài, thon, bầu. Hoa
mọc
thành từng chùm ở ngọn cành, trên 1 chùm hoa có cả hoa đực và hoa lưỡng tính.
Hoa
Xoài thường nhỏ, kích thước khoảng 6 – 8 mm. Thời gian từ hoa nở đến quả chín
khoảng 3 - 4 tháng (tùy giống và điều kiện ngoại cảnh).
Một số giống Xoài triển vọng hiện nay:
o Xoài Cát Hòa Lộc: Trong hội thi cây Xoài giống tốt được xếp hạng 1. Xuất
xứ ở Cái Bè (Tiền Giang) và Cái Mơn (Bến Tre). Giống quý trái to, trọng
lượng 600 - 700 gram, dạng bầu tròn nơi gần cuống. Thịt vàng, dày cơm, dẻ,
không có xơ, hột nhỏ, mỏng, ngọt và hương vị ngon.
o Xoài Cát Chu: Có hai loại Chu Đen và Chu Trắng. Đây là giống Xoài được
xếp thứ 2 sau Xoài Cát Hòa Lộc. Đặc điểm: Trọng lượng trái trung bình
550gr (Chu trắng) và 450gr (Chu đen), có cơm dày, hột nhỏ, không xơ, ngọt
và hương vị ngon.
o Xoài Khiểu Sa Vơi: Giống Xoài Thái Lan đã được nhập về Đồng Nai vài
năm nay đã cho trái và chất lượng ngon. Dạng trái dài giống Thanh Ca nhưng
tròn hơn vỏ xanh đậm và rất dầy. Trọng lượng trung bình khoảng 300 - 350
gram, trái vừa cứng bao đã có vị ngọt.
o Xoài ĐT - X15: Giống Xoài xanh của Thái Lan, có chất lượng ngon. Tỉ lệ
đậu trái cao, cây 5 tuổi cho 60 - 70 kg/cây. Trọng lượng trung bình 350 - 400
gr/trái. Trái tròn dài, hơi cong ở phần đuôi, vỏ xanh đậm, trái có thể ăn xanh
và ăn chín, chất lượng cao.
2. Đặc điểm sinh lý sinh thái của cây xoài
2.1 Thời tiết khí hậu
o Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình thích hợp cho Xoài là 250C. Nhiệt độ trung bình
tối thấp là 210C, trên 420C Xoài sinh trưởng phát triển kém.
Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
SVTH: Lê Hoàng Thông 3 Công nghệ Sinh học K31
o Ẩm độ: Xoài thích hợp với những vùng có mùa mưa và mùa khô rõ rệt, trong
đó
mùa khô phải ít nhất kéo dài tới 3 tháng, mùa mưa không kéo dài quá 7 tháng.
Vũ lượng mưa hữu hiệu là 150mm/tháng.
o Ánh sáng: Xoài là cây ưa sáng, nếu trồng dày cây yếu ớt, cành dài và nhỏ, lá
mỏng, những cành giáp nhau sẽ không ra trái.
2.2 Đất đai
Xoài mọc được trên nhiều loại đất. Độ pH thích hợp từ 5,5 - 7,5 trên 7,5 sẽ có
hiện tượng thiếu sắt và kẽm, đất phèn (pH = 3,5 - 4,5) cây vẫn phát triển được.
Như
vậy, Xoài là cây nhiệt đới thích ứng khá rộng.
3. Phân loại
o Giới (regnum): Plantae
o Ngành (phylum): Magnoliophyta
o Lớp (class): Magnoliopsida
o Bộ (ordo): Sapindales
o Họ (familia): Anacardiaceae
o Chi (genus): Mangifera L.
4. Thành phần hóa học của trái xoài
Bảng 1: Thành phần hóa học của trái xoài (100g)
Thành phần Hàm lượng
Calories 62.1-63.7
Nước 78.9-82.8 g
Protein 0.36-0.40 g
Chất béo 0.30-0.53 g
Carbohydrates 16.20-17.18 g
Chất xơ 0.85-1.06 g
Tro 0.34-0.52 g
Calcium 6.1-12.8 mg
Phosphorus 5.5-17.9 mg
Sắt 0.20-0.63 mg
Vitamin A 0.135-1.872 mg
Thiamine 0.020-0.073 mg
Riboflavin 0.025-0.068 mg
Niacin 0.025-0.707 mg
Ascorbic Acid 7.8-172.0 mg
Tryptophan 3-6 mg
Methionine 4 mg
Lysine 32-37 mg
(*Nguồn: />Hạt xoài chiếm 25-30% khối lượng quả.
Chất thơm của xoài được hình thành trong quá trình chín. Quả xanh ít thơm.
Xoài càng chín chất thơm càng nhiều, càng đặc trưng.
Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
SVTH: Lê Hoàng Thông 4 Công nghệ Sinh học K31
II. Giới thiệu về rượu vang
1. Rượu vang
Danh từ rượu vang được dùng để chỉ loại rượu lên men từ dịch ép trái cây (nho,
dâu, thơm, táo, lê...) với một số chủng nấm men. Rượu vang thu được không qua
chưng cất, có hương vị thơm ngon của trái cây tự nhiên, có độ cồn nhẹ (10-15%)
là
loại nước giải khát thơm ngon giàu chất bổ dưỡng.
Quy tr.nh sản xuất rượu qua các bước sau: chế biến nguyên liệu và lên men tạo
rượu vang.
Khi chế biến nguyên liệu thành dịch quả cần bổ sung SO2 để ngăn cản các phản
ứng oxy hóa và tiêu diệt các vi khuẩn tạp nhiễm, bổ sung thêm đường để tăng
quá
trình chuyển hóa thành rượu của vi sinh vật, điều chỉnh độ chua vì độ chua có
thể ảnh
hưởng đến chất lượng nước quả cũng như làm thay đổi pH của dịch nước quả
sẽ ảnh
hưởng bất lợi đến hoạt động của vi sinh vật và các enzyme. Quá tr.nh lên men
tạo
rượu vang được tiến hành hoặc bằng cách dùng nấm men dính trên vỏ quả (rơi
vào
dịch quả một cách tự nhiên) hoặc cho lên men dịch quả nhờ các chủng nấm men
như
Sac. ellipsoideus, Sac. cerevisiae, Sac. oviformis…
2. Thành phần hóa học và chất dinh dưỡng của rượu vang
Bảng 2: Thành phần hóa học của 1lit rượu vang ở Ba Lan
Thành phần Hàm lượng (g)
Nước
Đường tổng số
Chất hòa tan không phải đường
Acid (quy ra acid malic)
Acid bay hơi
Tro
818-899
62-132
18-30
5-7
0,65-1,1
1,8-2,9
(*Nguồn: Vũ Công Hậu, 2005)
Rượu vang có thành phần rất phức tạp, đến nay ngay cả các nước có công nghệ
sản xuất rượu vang lâu đời cũng chưa biết hết các chất cấu thành của rượu
vang.
Tùy vào nguyên liệu sử dụng, những biến đổi trong quá trình lên men mà thành
phần chủ yếu của rượu vang bao gồm: cồn, đường, acid vô cơ và acid hữu cơ, tro
và
các muối, các hợp chất tạo hương thơm, vitamin, polyphenol và một số hợp chất
khác:
2.1 Ethanol:
Là một trong những thành phần quan trọng nhất của rượu vang. Ethanol có
được do lên men tự nhiên từ dịch trái cây do đó nó là thứ cồn tinh khiết, không
lẫn
andehyde. Độ cồn của rượu vang từ 100-120, nếu dưới 100 rượu sẽ hơi lạt, 120 trở
lên
là độ cồn hơi cao, uống mau say. Có thể nói rượu vang chứa lượng cồn trung
bình,
không nhẹ quá như bia, không nặng quá như rượu trắng. Do vậy nhiều người
uống
được kể cả phụ nữ và người cao tuổi. (Trần Thị Thanh, 2005)
Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
SVTH: Lê Hoàng Thông 5 Công nghệ Sinh học K31
2.2 Đường:
Đường trong rượu vang vào khoảng 62-132g/l, chủ yếu là đường fructose,
glucose và một ít galactose. Khi cho thên đường saccharose vào dịch quả trước
khi lên
men thì toàn bộ đường này bị phân hủy thành đường khử, điều này cho thấy nếu
phát
hiện được saccharose trong rượu thành phẩm thì ta hiểu ngay đường này được
pha
thêm vào sau khi lên men. Tùy theo lượng đường khử còn lại trong rượu vang sau
khi
đã lên men xong người ta phân biệt: rượu vang khô (dưới 10g đường/l), rượu
vang
nửa khô (20-30g đường/l), nửa ngọt (45g đường/l), rượu ngọt (80-110g đường/l).
Người ta nhận thấy rằng lượng đường khử càng cao lượng cồn càng phải cao để
cân
đối giữa độ cồn và độ ngọt gây cảm giác ngon hơn cho người uống. (Trần Thị
Thanh,
2005).
Khi rượu vang còn nhiều đường khử sẽ dễ bị vi khuẩn hiếu khí cũng như vi
khuẩn yếm khí phá hủy đường chuyển thành acid lactic, dấm… rượu mất mùi.
(Vũ
Công Hậu, 2005)
2.3 Acid:
Trong rượu vang còn chứa một lượng các acid vô cơ va hữu cơ như: acid tatric,
acid malic, acid citric, acid oxalic… có thể nói rượu vang là thức uống có độ chua
cao,
hàm lượng acid tổng số= 4-7g/l (quy ra acid malic). Độ pH của rượu vang=2,9-3,9.
Ở
các nước phương tây độ chua của rượu vang là thành phần quan trọng ngang với
độ
cồn. Tuy có độ chua cao nhưng rượu vang vẫn dễ uống vì độ chua của acid được
cân
đối với độ ngọt của đường, cồn, glycerin, độ chát của polyphenol. (Trần Thị
Thanh,
2005)
Các acid hữu cơ trong rượu như acid taric, malic, citric, oxalic… có tác dụng
ngăn cản hoạt động của vi khuẩn làm hư hỏng rượu. Tuy nhiên cũng có các acid
có tác
dụng tiêu cực gây ra các bệnh rượu như: acid axetic, formic, propionic, butyric…
(Vũ
Công Hậu, 2005)
2.4 Muối và tro:
Rượu vang chứa một lượng phong phú các muối tuy với hàm lượng rất thấp, đó
là các muối của nguyên tố: P, S, K, Na, Ca, Fe, Cu, Mn…Khi phân tích, một lit
rượu
vang chỉ có 1,5-3g tro nhưng chất muối trong rượu nho giữ vai trò rất quan trọng
là
làm tăng hương vị của rượu và tăng giá trị dinh dưỡng cung cấp nguồn vi
lượng cho
cơ thể. (Trần Thị Thanh, 2005)
2.5 Hợp chất thơm:
Các chất tạo hương thơm chủ yếu là các chất có nguồn gốc pectin quyết định,
nhưng thường bị phân hủy và bị khí CO2 kéo theo trong quá trình lên men. Tuy
nhiên,
nấm men có khả năng sinh ra một số chất có mùi thơm đặc trưng đặc biệt cho
các chất
oxy hóa khử sinh ra, nhưng chỉ ở dạng khử có mùi thơm. Vì vậy nên giữ rượu
vang
trong bình kín có nút hoàn toàn không có oxy. (Vũ Công Hậu, 2005)
2.6 Polyphenol:
Đây là hợp chất phức tạp trong quả. Polyphenol gồm nhiều chất khác nhau
như: acid phenol có acid benzoic, acid ciamic, Flavon làm cho rượu có màu vàng,
antocyan tạo màu đỏ cho rượu, tannin dễ bông kết với protein trong nước quả và
cũng
Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
SVTH: Lê Hoàng Thông 6 Công nghệ Sinh học K31
dễ bị oxy hóa làm cho màu rượu tối lại… Ngoài việc tạo màu, polyphenol còn
tạo vị
chát cho rượu và có khả năng ức chế các vi khuẩn có hại phát triển.
2.7 Vitamin:
Một giá trị dinh dưỡng đáng kể là giàu vitamin các loại. Ai cũng biết nước quả
giàu vitamin, vấn đề là các vitamin này có bị phá hủy trong quá trình lên men
không?
Thực tế cho thấy lên men trong làm rượu vang là một quá trình điều chỉnh lại
thành
phần vitamin của nước quả và là kỹ thuật tốt để giữ lại các vitamin trong nước
quả. Có
một số vitamin được lưu giữ lại tốt trong nước quả lên men, một số vitamin
được bổ
sung thêm, ngược lại một số bị mất đi trong quá trình lên men. (Trần Thị Thanh,
2005)
Bảng 3: Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu vang nho (100g)
Vitamin Nước nho Rượu vang
Vang trắng Vang đỏ
Thiamine(B1) μg
Riboflavine(B2) μg
Acid pantothenic mg
Pyridoxine(B6) mg
Nicotinamide(PP) mg
Biotin(H) μg
Cobalamine(B12) μg
Acid P-aminobenzoic μg
Cholin mg
160-450
3-60
0,5-1,4
0,16-0,5
0,68-2,6
1,5-4,2
0
15-92
19-39
2-58
8-133
0,55-1,2
0,12-0,67
0,44-1,3
1-3,6
0-0,16
15-133
19-27
103-245
0,47-1,9
0,12-0,68
0,13-0,68
0,79-1,7
0,6-4,6
0,04-0,1
15-133
20-43
(*Nguồn: Theo Lafon-Lafourcade,1975)
III. Quá trình lên men rượu
Lên men rượu là quá trình trao đổi chất nhờ tác dụng của các enzyme tương
ứng gọi là chất xúc tác sinh học. Lên men rượu là lên men yếm khí với sự có mặt
của
nấm men chuyển hóa đường thành rượu etylic và khí CO2.
Lên men rượu được chia thành 2 thời kỳ chính:
o Thời kỳ phát triển sinh khối: Tế bào nấm men tăng sinh khối với sự có mặt
của O2. Khoảng 60 phút kể từ khi nấm men tiếp xúc với dịch lên men, sự lên
men xảy ra rất chậm không đáng kể.
o Thời kỳ lên men chuyển hóa đường thành rượu: thời kỳ này nấm men sử
dụng chất dinh dưỡng và enzyme để duy trì sự sống và tạo thành rượu. Có 2
giai đoạn:
• Lên men chính: chiếm khoảng 60-120 giờ sau kỳ phát triển sinh khối. Sự phát
triển và sự lên men của nấm men sau mỗi giờ tăng nhanh đáng kể và đạt trị số
cực đại.
• Lên men phụ: xảy ra rất chậm và là giai đoạn tạo mùi cho sản phẩm.
Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
SVTH: Lê Hoàng Thông 7 Công nghệ Sinh học K31
1. Cơ chế lên men rượu
Sản xuất rượu vang dựa trên cơ sở các quá trình hóa sinh xảy ra trong quá trình
lên men các loại nước quả dưới tác dụng enzyme của nấm men.
Trong quá trình lên men, đường trong dịch quả được nấm men sử dụng để tăng
sinh khối và tổng hợp một số sản phẩm. Nấm men đóng vai trò chủ chốt trong
việc
biến đường thành rượu. Song song với quá trình này là quá trình chuyển hóa
đường,
các acid hữu cơ thành các sản phẩm phụ khác.
Rượu được tạo ra chủ yếu nhờ các tế bào nấm men phân giải glucose thông qua
con đường EM (Embden-Meyerhoff). Quá trình lên men rượu là quá trình phức
tạp,
đầu tiên đường thẩm thấu vào tế bào nấm men, ở đó đường được chuyển hóa
thành
hàng loạt sản phẩm trung gian và tạo thành acid pyruvic, acid pyruvic dưới tác
dụng
của enzyme Pyruvat-decarboxylase sẽ bị mất CO2 và tạo thành Acetaldehyde. Sau
đó,
Acetaldehyde bị khử thành rượu etylic và CO2 do enzyme ancoldehydrogenase xúc
tác
Phương trình tóm tắt quá trình lên men rượu:
C6H12O6 Nấm men 2C2H5OH + CO2 + 2H2O + năng lượng
Đường và các chất dinh dưỡng của môi trường lên men được hấp thu và
khuếch tán vào vào tế bào nấm men qua màng tế bào. Trong khi nước được tự do
ra
vào màng tế bào thì đường và các chất dinh dưỡng khác chỉ được màng tế bào
cho đi
vào và không cho đi ra. Trong tế bào nấm men nhờ hoạt động sống của tế bào,
nhờ
hoạt động xúc tác của hàng loạt men mà những phản ứng sinh hóa phức tạp xảy
ra và
dẫn đến tổng hợp chất này, phân hủy chất kia. Rượu ethanol và CO2 tạo thành
liền
thoát khỏi tế bào. Rượu ethanol tan tốt trong nước do vậy nó khuếch tán rất
nhanh vào
môi trường xung quanh. (Trần Thị Thanh, 2005). Trái với ethanol khí CO2 hòa tan
vào
môi trường không nhiều, khi đó CO2 sẽ bám vào các tế bào nấm men hình thành
các
bọt khí, những bọt khí này dính với nhau tạo thành những túi lớn, đến một lúc
nào đó
các tế bào nấm men sẽ nổi lên bề mặt, các túi khí vỡ ra và khí CO2 phóng thích ra
bên
ngoài và các nấm men chìm xuống. Quá trình này diễn ra liên tục nên các tế bào
nấm
men vốn từ trạng thái tĩnh chuyển sang trạng thái động làm gia tăng khả năng
tiếp xúc
của nấm men với môi trường điều này làm cho quá trình trao đổi chất diễn ra
nhanh
hơn, mạnh mẽ hơn, khi đó sẽ làm tăng quá trình lên men. (Bùi Thị Huỳnh Hoa,
2001).
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu
2.1 Nhiệt độ
Nấm men khá bền vững với nhiệt độ thấp
Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng lớn đến hoạt động trao đổi chất của nấm men.
Thông thường nấm men hoạt động tốt nhất ở 200-300C, dưới 160C lên men rất
chậm,
trên 350C các hệ enzyme trong cơ thể nấm men bị giảm hoạt lực đến mức tối
thiểu,
hoạt động trao đổi chất bị ngưng trệ. Nếu nhiệt độ trên 400C nấm men do
không tổng
hợp được năng lượng dự trữ sẽ chết.
Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
SVTH: Lê Hoàng Thông 8 Công nghệ Sinh học K31
Trong giới hạn nấm men hoạt động được, nhiệt độ lên men càng thấp, thời gian
lên men càng dài, hiệu suất chuyển hóa đường thành rượu sẽ cao, chất luợng
rượu
vang khi đó tốt hơn, hương thơm tạo thành sẽ khuếch tán vào trong dịch.
2.2 Độ pH
Độ pH của môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sinh trưởng của nấm
men. Những pH thích hợp cho sự phát triển và lên men rượu của nấm men không
cố
định, phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loài, chủng, nấm men, thành phần môi
trường, điều
kiện lên men…
Nhìn chung, nấm men có thể phát triển trong môi trường có pH = 2 – 8, nhưng
thích hợp nhất là từ 4 – 4,5. Mặt khác, vi khuẩn bắt đầu phát triển ở pH = 4,2 và
cao
hơn. Vì vậy trong lên men rượu để ngăn ngừa hiện tượng nhiễm khuẩn người ta
thực
hiện trong giới hạn pH = 3,8 – 4.
2.3 Nồng độ đường trong dung dịch lên men
Đường là cơ chất của quá trình lên men nên ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất lên
men. Nấm men có thể lên men đường thành rượu trong khoảng phù hợp từ 220 –
250
Brix. Trong giới hạn này nếu nồng độ đường cao rượu càng mạnh do hàm lượng
etylic
cao nên thêm đường vào dịch lên men là biện pháp phổ biến nâng cao độ cồn.
Khi độ
đường >250Brix thì quá trình lên men xảy ra rất yếu và khó khăn. Khi độ đường
đạt
350Brix thì quá trìh lên men rất yếu và chậm chạp.
2.4 Nồng độ rượu etylic
Rượu etylic là sản phẩm chính của quá trình chuyển hóa đường, nồng độ rượu
khi đạt đến 5% thể tích đã ức chế khả năng sinh sản của nấm men. Điều này
thật có ý
nghĩa trong sản xuất bởi vì khi quá trình lên men kỵ khí bắt đầu xảy ra thì sản
phẩm
etylic hình thành trong môi trường có tác dụng kìm hãm nấm mốc, vi khuẩn và sau
đó
ức chế nấm men dại. Khi độ rượu đạt 7 – 8% thể tích sự trao đổi chất trong
nấm men
ngừng trệ hầu như toàn phần, quá trình lên men chuyển sang thời kỳ lên men
thầm
lặng.
Ảnh hưởng của nồng độ rựou etylic đối với các loại nấm men khác nhau thì
khác nhau, phụ thuộc nhiều yếu tố: loại nấm men, độ pH, nhiệt độ môi trường
lên
men…
2.5 Ánh sáng
Ánh sáng là một trong những yếu tố kìm hãm hoạt động của tế bào nấm men,
đặc biệt là những tia cực tím sẽ giết chết tế bào nấm men, vì vậy quá trình lên
men
phụ thuộc thời tiết từng mùa.
2.6 Khí CO2
Lượng khí CO2 hình thành trong quá trình lên men thường làm hạn chế sự sinh
sản của nấm men. Theo nghiên cứu của Miuler-Thurau, khi:
o Hàm lượng khí CO2 trong rượu đạt 0,25% thì việc sinh sản của nấm men bị
đình trệ.
o Hàm lượng khí CO2 trong rượu khi đạt 1,5% thì nấm men không sinh sản
được nữa.
Luận văn tốt nghiệp đại học Chuyên ngành Công nghệ Sinh học
SVTH: Lê Hoàng Thông 9 Công nghệ Sinh học K31
o Với hàm lượng CO2 như trên, ở nhiệt độ 150C sẽ có áp suất 7,7atm, nấm men
vẫn sống và tiếp tục lên men kỵ khí.
2.7 Thời gian lên men:
Thời gian lên men phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ lên men, chủng loại
nấm men…
Quá trình lên men bao gồm lên men chính và lên men phụ, thời gian lên men
tính từ lúc cấy men giống vào môi trường lên men. Sự lên men thật sự kết thúc
khi
nấm men hết khả năng chuyển hóa đường thành rượu và CO2. Càng về cuối giai
đoạn
lên men, bọt khí sinh ra ít hơn và nhỏ dần đi, tốc độ lưu chuyển của chúng cũng
giảm
theo.
Kết thúc lên men chính, nồng độ đường giảm đáng kể, bọt khí giảm rất chậm
và ít. Thực tế, biểu hiện kết thúc lên men phụ khó nhận ra vì khí CO2 lúc này
không
còn khả năng tạo bọt nổi lên trên mà khuếch tán ngay vào rượu. Chính vì vậy
thời
gian tàng trữ rượu từ 3 tháng trở lên mới cho rượu có giá trị cảm quan cao.
Ở nhiệt độ trung bình từ 25 – 30oC nếu pH khác nhau thì thời gian lên men
khác nhau, nhiệt độ này thích hợp cho nấm men phát triển, thời gian lên men kéo
dài
từ 15 – 20 ngày. Ở nhiệt độ cao 50 – 60oC, quá trình lên men bị dừng, tế bào nấm
men
chết dần.
2.8 Nấm men trong sản xuất rượu vang: