TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
TRẦN THỊ NGỌC YẾN
SẢN XUẤT VÀ TỒN TRỮ RƯỢU VANG CHUỐI
XIÊM BẰNG CÔNG NGHỆ ENZYME - QUY MÔ
XƯỞNG THỰC NGHIỆM
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Cần Thơ, 2009
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Tên đề tài
SẢN XUẤT VÀ TỒN TRỮ RƯỢU VANG CHUỐI
XIÊM BẰNG CÔNG NGHỆ ENZYME - QUY MÔ
XƯỞNG THỰC NGHIỆM
Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS. Lý Nguyễn Bình Trần Thị Ngọc Yến
MSSV: 2051700
Lớp: CNTP K31
Cần Thơ, 2009
Luận văn đính kèm theo đây, với tựa đề tài “Sản xuất và tồn trữ rượu vang chuối
xiêm bằng công nghệ enzyme – Quy mô xưởng thực nghiệm” do sinh viên Trần
Thị Ngọc Yến thực hiện và báo cáo được hội đồng chấm và thông qua
Giáo viên hướng dẫn Giáo viên chấm phản biện
Ts. Lý Nguyễn Bình
Cần Thơ, ngày tháng năm 2009
Chủ tịch hội đồng
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
i
LỜI CẢM TẠ
Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô của trường Đại học Cần Thơ đã
tạo điều kiện thuận lợi để em học tập và trau dồi kiến thức trong bốn năm dài đại
học.
Em chân thành cảm ơn quý thầy cô Bộ môn Công nghệ Thực phẩm cùng tất cả thầy
cô Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng đã truyền đạt những kiến thức quý báu
trong thời gian qua, từ đó, giúp em có những kiến thức chuyên ngành làm hành
trang vững chắc bước vào đời.
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy Lý Nguyễn Bình. Thầy đã tận tình hướng
dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt đề tài luận văn tốt nghiệp
này.
Đồng thời, tôi cũng xin cảm ơn chân thành đến các bạn lớp Công nghệ Thực phẩm
K31 đã động viên, giúp đỡ tôi trong những năm đại học qua.
Kính chúc quý thầy cô cùng các bạn gặt hái được nhiều thành công trong cuộc sống.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2009
Sinh viên thực hiện
Trần Thị Ngọc Yến
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ...........................................................................................................i
MỤC LỤC ..............................................................................................................ii
DANH SÁCH BẢNG..............................................................................................v
DANH SÁCH HÌNH..............................................................................................vi
TÓM LƯỢC............................................................................................................1
CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................2
1.1 GIỚI THIỆU .....................................................................................................2
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ..............................................................................2
CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU..................................................................3
2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU CHUỐI.......................................................3
2.1.1 Tổng quan về chuối......................................................................................3
2.1.2 Thành phần hóa học của chuối.....................................................................4
2.1.3. Một số công dụng của chuối........................................................................4
2.2. ENZYME AMYLASE .....................................................................................6
2.2.1 -amylase (1,4- amylase 4-glucanhydrolase ) (EC 3.2.1.1) ..........................7
2.2.2 β-amylase(1,4-α-glucan-maltohydrolase) (EC 3.2.1.2)...............................10
2.2.3 Glucoamylase (α-1,4-glucan-glucohdrolase) (EC 3.2.1.3) ..........................12
2.3 NẤM MEN......................................................................................................12
2.3.1 Giới thiệu chung về nấm men Saccharomyces............................................13
2.3.2 Một số chủng nấm men trong sản xuất rượu vang ......................................14
2.3.2.1 Saccharomyces vini ..............................................................................14
2.3.2.2 Saccharomyces uvarum ........................................................................15
2.3.2.3 Saccharomyces chevalieri.....................................................................15
2.3.2.4 Saccharomyces oviformic .....................................................................15
2.3.2.5 Saccharomces cerevisiae......................................................................15
2.4 SƠ LƯỢC VỀ RƯỢU VANG .........................................................................16
2.5 CÁC QUÁ TRÌNH XẢY RA CHỦ YẾU TRONG SẢN XUẤT RƯỢU..........16
2.5.1 Quá trình dịch hóa......................................................................................16
2.5.1.1 Cơ sở lý luận ........................................................................................16
2.5.1.2 Những biến đổi xảy ra trong quá trình dịch hóa....................................17
2.5.2 Quá trình đường hóa ..................................................................................17
2.5.2.1 Cơ sở lý luận ........................................................................................17
2.4.2.2 Những biến đổi xảy ra trong quá trình đường hóa.................................17
2.5.3 Quá trình lên men rượu ..............................................................................17
2.5.3.1 Khái quát về quá trình lên men rượu.....................................................17
2.5.3.2 Cơ chế của quá trình lên men................................................................18
2.5.4 Các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian của quá trình lên men...............18
2.5.4.1 Sự tạo thành acid ..................................................................................18
2.5.4.2 Sự tạo thành rượu bậc cao ....................................................................19
2.5.4.3 Sự tạo thành ester và các sản phẩm phụ khác........................................20
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
iii
2.6 NHỮNG YẾU TỐ CHỦ YẾU ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN
RƯỢU...................................................................................................................21
2.6.1 Ảnh hưởng của nồng độ đường ..................................................................21
2.6.2 Ảnh hưởng của oxy....................................................................................21
2.6.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ.............................................................................21
2.6.4 Ảnh hưởng của pH.....................................................................................21
2.6.5 Ảnh hưởng của nồng độ rượu tạo thành......................................................21
2.6.6 Ảnh hưởng của CO
2
...................................................................................22
2.7 VI SINH VẬT TRONG RƯỢU.......................................................................22
2.7.1 Hư hỏng do vi khuẩn acetic.......................................................................22
2.7.2 Hư hỏng do vi khuẩn acid lactic.................................................................23
2.7.2.1 Sinh thái khuẩn lactic ...........................................................................23
2.7.2.2 Hoạt động của khuẩn lactic...................................................................24
2.7.2.3 Kết quả hoạt động của khuẩn lactic lên men malolactic và các bệnh rượu
.........................................................................................................................24
2.8 CHITOSAN.....................................................................................................25
2.8.1 Cấu trúc hóa học của chitin........................................................................26
2.8.2 Cấu trúc hóa học của chitosan....................................................................26
2.8.3 Đặc tính của chitosan.................................................................................27
2.8.4 Một số ứng dụng của chitosan....................................................................27
2.9 QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG CHUỐI XIÊM ..............................27
CHƯƠNG III. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM..................29
3.1 PHƯƠNG TIỆN ..............................................................................................29
3.1.1 Địa điểm nghiên cứu..................................................................................29
3.1.2 Thời gian thực hiện....................................................................................29
3.1.3 Dụng cụ thí nghiệm....................................................................................29
3.1.4 Thiết bị thí nghiệm.....................................................................................29
3.1.5 Các hóa chất sử dụng .................................................................................30
3.1.6 Nguyên liệu................................................................................................30
3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM .....................................................................31
3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần đến sự vô hoạt
enzyme hóa nâu trong công đoạn chần nguyên liệu chuối...................................31
3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ (%) nấm men Saccharomyces
cerevisiae đến nồng độ rượu sinh ra sau quá trình lên men chính (lên men 12
ngày) ..................................................................................................................31
3.2.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát một số thay đổi trong quá trình bảo quản sản phẩm
theo thời gian ở quy mô xưởng thực nghiệm.......................................................33
CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................36
4.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của thời gian chần đến sự vô hoạt enzyme hóa nâu
trong công đoạn chần nguyên liệu chuối................................................................36
4.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của tỷ lệ (%) nấm men Saccharomyces cerevisiae đến
nồng độ rượu sinh ra sau quá trình lên men chính (lên men 12 ngày).....................37
4.3 Thí nghiệm 3: Một số yếu tố thay đổi trong quá trình bảo quản sản phẩm ở quy
mô xưởng thực nghiệm..........................................................................................39
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
iv
4.3.1 Hàm lượng acid, ester, aldehyde thay đổi theo thời gian trong quá trình bảo
quản rượu.........................................................................................................39
4.3.2 Hàm lượng fufurol có trong sản phẩm .....................................................41
4.3.3 Hàm lượng methanol thay đổi theo thời gian trong quá trình bảo quản rượu
.........................................................................................................................41
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.............................................................43
5.1. Kết luận..........................................................................................................43
5.2. Đề nghị...........................................................................................................45
TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................46
PHỤ LỤC..............................................................................................................vii
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
v
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của chuối chín..........................................................4
Bảng 2.2 Thành phần hóa học của tế bào nấm men................................................14
Bảng 4.1 Nồng độ rượu sinh ra theo thời gian sau quá trình lên men chính (0)......38
Bảng 4.2 Hàm lượng đường khử còn lại và nồng độ rượu sinh ra sau quá trình lên
men .......................................................................................................................38
Bảng 4.3 Hàm lượng của acid, ester, aldehyde trong rượu sinh ra theo thời gian bảo
quản ......................................................................................................................39
Bảng 4.4 Hàm lượng methanol thay đổi theo thời gian trong quá trình bảo quản
rượu.......................................................................................................................41
Bảng 4.5 Độ trong của rượu thay đổi theo thời gian bảo quản................................42
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
vi
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Cơ chế phân cắt liên kết -1,4 -và -1,6-glycoside của amylase...............7
Hình 2.2 Cơ chế tác động của -amylase lên tinh bột..............................................9
Hình 2.3 Cơ chế tác động của -amylase lên tinh bột ............................................11
Hình 2.4 Nấm men Saccharomyces .......................................................................13
Hình 2.5 Saccharomyces cerevisae .....................................................................135
Hình 2.6 Cấu trúc hóa học của chitin.....................................................................26
Hình 2.7 Cấu trúc hóa học của chitosan.................................................................26
Hình 3.1 Máy chà thịt quả…..................................................................................29
Hình 3.2 pH kế…………… ..................................................................................29
Hình 3.3 Chuối xiêm……......................................................................................30
Hình 3.4 Đường saccharose...................................................................................30
Hình 3.5 Đồ thị biểu diển đường chuẩn methanol..................................................35
Hình 4.1 Công đoạn xử lý chuối….. ......................................................................36
Hình 4.2 Công đoạn chần chuối…... ......................................................................36
Hình 4.3 Thịt chuối sau khi qua máy chà…...........................................................37
Hình 4.4 Dịch hóa và đường hóa chuối……..........................................................37
Hình 4.5 Phối chế dịch lên men… .........................................................................37
Hình 4.6 Tiến hành lên men......... .........................................................................37
Hình 4.7 Kiệu chứa dịch lên men...........................................................................37
Hình 4.8 Đồ thị biểu diễn hàm lượng acid có trong rượu theo thời gian bảo quản..39
Hình 4.9 Đồ thị biểu diễn hàm lượng ester có trong rượu theo thời gian bảo quản.40
Hình 4.10 Đồ thị biểu diễn hàm lượng aldehyde có trong rượu theo thời gian bảo
quản ......................................................................................................................40
Hình 4.11 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của hàm lượng methanol theo thời gian bảo
quản ......................................................................................................................41
Hình 4.12 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ trong của rượu theo thời gian bảo quản 42
Hình 5.1 Sản phẩm rượu vang chuối xiêm.............................................................45
1
TÓM LƯỢC
Đề tài nghiên cứu: “Sản xuất và tồn trữ rượu vang chuối xiêm bằng công nghệ
enzyme - Quy mô xưởng thực nghiệm” được tiến hành gồm ba thí nghiệm :
- Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần đến sự vô hoạt enzyme hóa
nâu trong công đoạn chần nguyên liệu chuối. Tiến hành ở nhiệt độ 80
0
C với các
mức thời gian khảo sát: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 và 9 phút
- Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men Saccharomyces cerevisiae
đến nồng độ rượu sinh ra sau quá trình lên men chính (lên men 12 ngày)
- Thí nghiệm 3: Khảo sát một số thay đổi của sản phẩm trong quá trình bảo quản.
Các biến đổi theo dõi trong thời gian bảo quản: hàm lượng acid, ester, aldehyde,
methanol (quy mô xưởng thực nghiệm).
Kết quả:
- Thí nghiệm 1: Thời gian cần để vô hoạt hết enzyme hóa nâu polyphenol oxydase
trong công đoạn chần nguyên liệu chuối ở nhiệt độ 80
0
C là 5 phút
- Thí nghiệm 2: Tỷ lệ nấm men Saccharomyces cerevisiae 0,04% sẽ cho độ cồn của
rượu hiệu quả hơn các tỷ lệ nấm men còn lại
- Thí nghiệm 3: Thời gian bảo quản càng lâu, rượu càng trong. Hàm lượng acid,
ester, aldehyde, methanol có trong rượu thấp hơn mức cho phép và thay đổi không
đáng kể trong quá trình bảo quản. Sản phẩm rượu không có fufurol.
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
2
CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 GIỚI THIỆU
Khi nói tới rượu vang, người ta thường nghĩ ngay đến rượu vang nho. Do vốn dĩ
rượu vang có nguồn gốc từ quả nho. Ngày nay, danh từ rượu vang còn được hiểu
rộng hơn, đó là một loại rượu được lên men trực tiếp từ nước quả của nhiều loại trái
cây khác nhau.
Nước Việt Nam ta nổi tiếng về sự đa dang và phong phú về các loại trái cây, nhất là
các loại trái nhiệt đới như: dứa, xoài, vú sữa, nhãn,…Trong đó phải kể đến chuối
xiêm – một loại quả có khá nhiều, được trồng hầu như quanh năm và nhiều nhất ở
đồng bằng sông Cửu Long. Sự đa dạng và sản lượng dồi dào như thế chủng loại và
sản lượng trái cây là điều kiện thuận lợi góp phần tạo nên sự đa dạng cho sản phẩm
rượu vang.
Tuy nhiên, trong quá trình tồn trữ và bảo quản các sản phẩm rượu nói chung và
rượu vang nói riêng, cần theo dõi những biến đổi xãy ra để sản phẩm được hoàn
thiện hơn, đảm bảo chất lượng rượu ổn định tạo sự an tâm cho người tiêu dùng, từ
đó, giúp cho sản phẩm rượu vang có giá trị kinh tế hơn trên thị trường.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản rượu vang chuối xiêm để
có sản phẩm rượu vang chuối xiêm hoàn thiện hơn.
Nội dung nghiên cứu :
- Khảo sát thời gian vô hoạt enzyme hóa nâu trong công đoạn chần chuối
- Thực hiện quy trình sản xuất rượu vang chuối xiêm
- Khảo sát những biến đổi của một số yếu tố như: độ trong, mùi vị, độ rượu, tạp chất
trong giai đoạn bảo quản rượu.
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
3
CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU CHUỐI
2.1.1 Tổng quan về chuối
Chuối thuộc họ Musaceae. Chuối là loại trái cây rất quen thuộc và gắn bó với người
Việt Nam, là loại cây ăn quả chứa nhiều giá trị dinh dưỡng và chữa bệnh thiết thực.
Theo phân tích khoa học, chuối chín bao gồm nhiều chất bột, chất đạm, chất xơ,
sinh tố và khoáng chất. Đặc biệt, chuối có hàm lượng kali rất cao và chứa đủ cả 10
loại acid amin thiết yếu của cơ thể. Chuối là món ăn bình dân, được Tổ chức Y tế
Thế giới (WHO) đặt cho cái tên cao kỳ: “Trái của cuộc sống”.
Chuối có nhiều loại: chuối già, chuối xiêm, chuối sứ, chuối cơm, chuối ráp, chuối
mật, chuối tiêu… Nếu để các nhà khoa học đặt tên thì dễ có đến hàng trăm loại
chuối. Ngày nay, người ta ước lượng có đến 200-300 giống chuối được trồng trên
thế giới. Hầu hết chuối ăn quả đều thuộc loài Musa paradisiaca L, với 11 thứ khác
nhau bởi hình dạng quả, màu sắc và vị của thịt quả. Thứ chuối tiêu (chuối già) có
giá trị trên thị trường thế giới thuộc var. sapientum Kumtze (Musa sapientum L.).
Lại có loài khác là Musa nana Lour mà ta gọi là chuối già lùn có thân chỉ cao 1-2m,
có quả và lá y như chuối già, buồng thòng, cong, mo màu đỏ, quả xanh hay vàng
vàng, thịt ngà. Loài Musa cavendishii Lamb, hay Musa chinensis Sw. có khi được
nhập vào loài này. Cũng có người xem nó như là một thứ của loài chuối. Lại còn
loài Musa chiliocarpa Back. gọi là chuối trăm nải, có thân giả cao đến 3m, có
buồng dài đến sát đất mang nhiều nải, quả vàng dài 6-7cm, không hạt, thịt ngọt.
Nói đến chuối xiêm, chuối xiêm là đặc sản của Nam bộ. Chúng có vỏ màu xanh trên
có đốm màu đen, nên người ta thường gọi chuối xiêm là chuối xiêm đen và khi chín
có màu vàng đậm. Trái chuối lột ra no tròn màu trắng đục. Bên trong quả chuối màu
vàng sậm (khác với chuối sứ có màu trắng). Chuối thường dùng nấu chuối chưng,
làm nhân bánh tét. Ai từng ăn qua bánh tét nhân chuối xiêm đen hẳn sẽ không bao
giờ quên hương vị ngọt lịm cùng màu đỏ bầm của nó.
(Nguồn http: //phunucali.com/hq/archives/1666)
Trái chuối là cây lương thực quan trọng của nhiều quốc gia trên thế giới, hàng năm
sản lượng bình quân đến 42 triệu tấn. Cây chuối là loại cây dễ tính, nó phù hợp với
nhiều loại đất, khí hậu của nhiều châu lục. Ở Việt Nam, chuối được trồng khắp nơi,
có rất nhiều giống khác nhau. Diện tích trồng chuối 83157 ha, năng suất 15,25 tấn/
ha, sản lượng 1208 nghìn tấn. Trong những năm tới, sản lượng có thể đến 1,7 triệu
tấn. (Huỳnh Thị Dung và Nguyễn Thị Kim Thoa, 2003)
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
4
2.1.2 Thành phần hóa học của chuối
Về thành phần hoá học, chuối chín chứa 70 - 80% nước, 20 - 30% chất khô, chủ yếu
là đường. Trong đó, đường khử chiếm 55% lượng đường tổng số. Hàm lượng lipid
không đáng kể. Acid trong chuối khoảng 0,2%, chủ yếu là acid malic và acid oxalic.
Vì thế, chuối có độ chua dịu. Hàm lượng protein thấp (1,0 - 1,8%) gồm 17 loại acid
amin, chủ yếu là histidine. Chuối chứa ít vitamin carotene, vitamin B
1
, vitamin C,
acid pantoteic, acid folic, inositol nhưng hàm lượng cân đối. Ngoài ra, trong chuối
còn có muối khoáng, pectin, hợp chất polyphenol. Đặc biệt, trong chuối có chứa
hợp chất polyphenol. Tuy hàm lượng polyphenol trong chuối thấp (1,10 – 1,84%)
nhưng hoạt độ các enzyme oxy hóa (polyphenol oxydase) cao, nên các hợp chất này
bị oxy hóa mạnh. Do phản ứng enzyme và phi enzyme của các polyphenol xảy ra
trong chế biến và suốt quá trình tồn trữ mà hợp chất màu được tạo ra làm cho các
sản phẩm chuối bị biến màu. (Nguyễn Thị Bích Thủy et al, 2007)
Chuối xanh rất giàu tinh bột và nó là chất chính tạo ra carbonhydrate. Chuối chín thì
chuyển sang đường, tồn tại ở thể hòa tan và chất béo. Quả chuối xanh chứa 10%
tinh bột. Khi chín, chuối có tỉ lệ các chất như sau:
Bảng 2.1. Thành phần hóa học của chuối chín
(Nguồn:
Chuối cung cấp cho cơ thể toàn bộ sinh và khoáng tố cần thiết cho sức khỏe con
người. Xét về mặt dinh dưỡng, chuối có giá trị hơn cả khoai tây và tương đương với
thịt, dễ tiêu hóa. Chuối chứa nhiều sinh tố như vitamin A, B
1
, B
2
, B
6
, B
12
, C, D và
E. Ngoài ra, còn có các khoáng tố khác như magiê, vôi, kali, sắt, calcium,
potassium, sodium, phospho, fluor và iod. Cứ 100g có thể cho 100 calo.
2.1.3. Một số công dụng của chuối
Chuối là loại trái cây dễ tiêu hóa, là thực phẩm giàu chất carbonhydrate, các loại
vitamin, nhiều chất khoáng. Thành phần bổ dưỡng của chuối khác nhau trong từng
Thành phần Tỷ lệ (% g) Thành phần Tỷ lệ (% mg)
Glucid 16- 20 Calcium 8,00
Tinh bột 1,20 Kalium 28,00
Protid 1,32 Sắt 0,50
Lipid 0,50 Vitamin PP 0,07
Vitamin C 0,60
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
5
loại chuối, trong từng thời kỳ thu hoạch và khi sử dụng nó (xanh hay chín). Một quả
chuối chín có thể cung cấp đủ năng lượng calo trong mỗi ngày.
Chuối không thừa chất béo nên khi ăn không làm tăng mỡ trong máu. Vì thế, chuối
là món ăn bỏ túi cho người sợ tăng cân nhưng không tránh được cảm giác đói bụng.
Ngoài ra, nhờ dễ tiêu hoá nên chuối có thêm ưu điểm là món ăn cung cấp năng
lượng nhanh khi có nhu cầu cấp bách. Chuối còn là nguồn bổ sung năng lượng cho
hoạt động thể lực. Nó rất bổ ích cho người chơi thể thao vì cơ bắp hấp thụ đường
trong chuối nhanh hơn. Do đó, chuối bổ sung năng lượng rất tốt cho vận động viên
và những người làm công việc nặng nhọc. Cùng với lượng kali dồi dào, chuối
không chỉ là món ăn chống chuột rút cho người lao động nặng, vận động viên, mà
còn dành cho thai phụ. Chuối giúp phục hồi sức khỏe nhanh, nhưng không nên ăn
nhiều chuối khô, vì 100g chuối khô cung cấp đến 285 calo.
Không những thế, chuối chín còn có tác dụng làm hạ huyết áp cao mà không sợ xảy
ra phản ứng phụ. Chỉ cần ăn 2 quả chuối mỗi ngày, trong một tuần có thể giảm được
10% chỉ số huyết áp. Người ta cho rằng việc hạ huyết áp của chuối đối với những
người có huyết áp cao có liên quan đến hàm lượng kali có trong chuối. Chuối là loại
trái cây có hàm lượng kali cao nhất trong số những loại rau quả thông dụng.
Hơn nữa, chuối còn giàu vitamin B
6
, giúp điều chỉnh lượng đường trong máu, ổn
định tâm trạng. Quả chuối ngoài tryptophan còn chứa một hàm lượng kali đáng kể
giúp cơ thể giảm bớt căng thẳng. Theo công trình nghiên cứu của giáo sư Kurijama
ở Học viện Thực phẩm Tokyo, Nhật Bản, chuối có tác dụng kép trên hệ thần kinh.
Chuối vừa gây hiệu quả an thần nhẹ nhàng dựa trên cơ chế thư giãn, vừa thúc đẩy
chức năng tư duy theo chiều hướng lạc quan yêu đời. Thật vậy, chuối còn có tác
dụng an thần do trong quả chuối chín có một chất đặc biệt giúp não sản sinh ra chất
hydroxylamin làm giảm nhẹ tâm trạng lo âu, buồn phiền. Do đó, những người bị
stress, xúc động mạnh hoặc buồn bực quá mức nên ăn 2-3 quả chuối/ngày.
Đối với vấn đề tim mạch, do chuối chứa rất ít muối nên rất thích hợp cho người
bệnh tim mạch. Nhờ tỷ lệ hợp lý giữa magiê và calcium mà chuối có khả năng điều
hoà quy trình dẫn truyền thần kinh của cơ tim. Với hàm lượng kali cao đó, chuối
còn giúp ngăn ngừa rối loạn nhịp tim và ổn định huyết áp. Vì thế, chuối là món
tráng miệng không nên thiếu trên bàn ăn của người bệnh tim mạch, cụ thể là người
cao huyết áp nhờ tác dụng vừa lợi tiểu nhẹ, vừa bổ sung kali cho cơ thể dễ bị thiếu
hụt vì dùng thuốc lâu ngày.
Bên cạnh đó, chuối còn giúp ổn định các hằng số sinh học trong cơ thể và qua đó
tạo điều kiện thuận lợi để hệ biến dưỡng hoạt động với hiệu quả tối ưu, đặc biệt ở
người có pH máu không đúng độ kiềm do tiêu thụ quá nhiều thịt mỡ.
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
6
Chuối chín còn là một vị thuốc chữa táo bón và ngăn ngừa ung thư ruột già. Với
thành phần nhiều chất xơ, chuối kích thích nhu động ruột, làm phân di chuyển
nhanh, giảm thời gian tiếp xúc với tác nhân ung thư (có trong chất bã thực phẩm,
muối mật, enzyme của tạp khuẩn ruột) nên ngăn ngừa được ung thư đại tràng.
Hơn thế nữa, chuối sấy khô chữa được chứng hoại huyết. Buổi sáng ăn chuối có thể
bào chế thành thuốc kháng sinh.
Không những vậy, chuối chín có thể làm cho làn da phụ nữ mịn màng hơn, làm tăng
độ kiềm trong máu và điều chỉnh sự bội nhiễm acid trong máu. Các chất trong chuối
làm tăng hồng cầu và củng cố vững chắc thành mạch.
Đặc biệt, trong chuối còn có 2 hợp chất quan trọng về mặt sinh lý là serotinin và
nore-pinephrin, cùng với dopamin và một catecholamin chưa xác định. Do có các
hoạt chất này mà chuối có những ứng dụng quan trọng trong y học (chữa đau tạng
phủ, táo bón, loét ống tiêu hoá...).
(Nguồn
Tóm lại, chuối là một nguồn dinh dưỡng quý giá lại dễ tìm, dễ ăn, xứng đáng được
bổ sung vào khẩu phần ăn hàng ngày. Do đó, chuối dùng tốt cho trẻ thơ, trẻ em
đang độ lớn, cho người dưỡng sức, cho người già, cũng như cho những người lao
động trí óc lẫn chân tay. Nếu biết chế biến chuối thành nhiều món ăn và những sản
phẩm khác nhau thì tác dụng của nó trong chữa bệnh còn cao hơn nhiều. Nước ép
của chuối để lên men, rượu vang chuối xiêm hay các loại chuối khác sẽ làm giảm
bệnh khó tiêu và phục hồi cơ thể suy nhược.
2.2. ENZYME AMYLASE
Amylase thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác sự phân giải các liên kết glucoside
nội phân tử trong các polysaccharide với sự tham gia của nước. Amylase thủy phân
tinh bột, glycogen và dextrin thành glucose, maltose và dextrin. Amylase phân bố
rộng rãi trong tự nhiên và là một trong những enzyme được ứng dụng rộng rãi nhất
trong công nghiệp, y tế và nhiều lĩnh vực kinh tế khác, đặc biệt là trong các ngành
Công nghệ Thực phẩm để làm lỏng tinh bột. Amylase được thu nhận từ hạt nẩy
mầm, nấm mốc, nấm men, vi khuẩn. Trong đó amylase được thu nhận từ malt với
số lượng nhiều nhất được sử dụng trong sản xuất bia.
Tinh bột bị thủy phân trong suốt quá trình nẩy mầm của hạt ngũ cốc nhờ vào hoạt
động của các loại enzyme thủy phân mà quan trọng nhất trong số đó là enzyme
amylase. Amylase bao gồm nhiều enzyme khác nhau về tính đặc hiệu tác dụng lên
tinh bột (vị trí khác nhau trên mạch tinh bột như -amylase, -amylase, glucose
amylase,…). Mặc dù -amylase đóng vai trò chủ yếu trong sự phân cắt tinh bột
nhưng cần có sự phối hợp giữa -amylase, -amylase, một loại enzyme cắt nhánh,
và -glucoside để thủy phân hoàn toàn tinh bột.
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
7
Hiện nay, người ta biết có 6 loại amylase, trong đó -amylase, -amylase, -
amylase (hay glucoamylase) thủy phân các liên kết -1,4-glucoside của tinh bột,
glycogen và các polysaccharide đồng loại. Các amylase còn lại: dextrin-6-
glucanhydrolase và oligodextrin-6-glucanhydrolase (hay dextrinase) thủy phân các
liên kết -1,6 glucoside. Sáu loại amylase này được xếp thành hai nhóm:
endoamylase (enzyme nội bào) và exoamylase (enzyme ngoại bào).
Amylase từ các nguồn khác nhau sẽ có thành phần, tính chất, nhiệt độ hoạt động,
pH tối ưu và các đặc điểm thủy phân khác nhau. Hoạt động của amylase được mô tả
như hình 2.1.
Hình 2.1 Cơ chế phân cắt liên kết -1,4 -và -1,6-glycoside của amylase
2.2.1 -amylase (1,4- amylase 4-glucanhydrolase ) (EC 3.2.1.1)
-amylase có khả năng phân cắt các liên kết -1,4-glucoside của cơ chất một cách
ngẫu nhiên và là enzyme nội bào (endoamylase), giải phóng ra glucose dạng nên
gọi là -amylase. Enzyme -amylase không chỉ có khả năng thủy phân hồ tinh bột
mà còn có khả năng thủy phân cả hạt tinh bột nguyên vẹn chưa xử lý nhưng với tốc
độ chậm.
Tinh bột
-amylase
Pullulanase
Dextrin không nhánh
Dextrin + Oligosaccharide
Dextrin
-amylase
Amyloglucosidases
e
Glucose
Maltose
CH
2
O
H
H
H
H
H
H
OH
OH
CH
2
O
H
H
H
H
H
H
OH
OH
H
2
O OH
-
H
+
+
Amylase phân cắt -1,4-glucoside
CH
2
H
H
H
H
OH
OH
CH
2
O
H
H
O
H
H
H
H
H
2
O OH
-
H
+
+
Amylase phân cắt -1,6-glucoside
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
8
Cơ chế tác dụng của
-amylase
Quá trình thủy phân tinh bột của -amylase trải qua nhiều giai đoạn:
Giai đoạn đầu: chỉ một số liên kết trong cơ chất bị thủy phân tạo thành một lượng
lớn dextrin, độ nhớt hồ tinh bột giảm nhanh (gọi là giai đoạn dịch hóa cả amylose
và amylopectin đều bị dịch hóa nhanh).
Sau đó các dextrin bị thủy phân tiếp tục cho ra tetra, trimaltose không cho màu với
iod. Các chất này bị thủy phân rất chậm cho tới di và monosaccharide.
Dưới tác dụng của -amylase, amylose bị thủy phân thành olygosaccharide hay còn
gọi là polyglucose (6-7 gốc glucose). Sau đó, các oligosaccharide bị phân giải ngắn
dần và bị phân giải chậm đến maltotetrose, maltotriose và maltose. Sau thời gian tác
dụng dài, sản phẩm của quá trình thủy phân amylose là 13% glucose và 87%
maltose.
Tác dụng của -amylase trên amylopectin cũng xảy ra tương tự nhưng do -
amylase không thể cắt được liên kết 1,6-glucoside ở mạch nhánh của phân tử
amylopectin nên dù có kéo dài thời gian thủy phân thì sản phẩm cuối cùng được tạo
thành là 72% maltose, 19% glucose, ngoài ra còn có dextrin phân tử thấp và 8%
isomaltose.
Khả năng dextrin hoá của -amylase rất cao. Đó là tính chất đặc trưng của enzyme
này nên -amylase còn gọi là amylase dextrin hóa hay amylase dịch hoá trung tâm
hoạt động chứa các nhóm –COOH và –NH
2
.
(Vũ Trường Sơn và Nhan Minh Trí, 2000)
Các giai đoạn của quá trình thủy phân tinh bột bởi -amylase :
- Giai đoạn dextrin hoá
Tinh bột dextrin phân tử lượng thấp
- Giai đoạn đường hoá
Dextrin + -amylase tetra-và trimaltose di- và monosaccharide
Amylose + -amylase oligosaccharide polyglucose maltotetrose
maltotriose maltose.
-amylase
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
9
Hình 2.2 Cơ chế tác động của -amylase lên tinh bột
Đặc tính của enzyme
-amylase
- -amylase từ các nguồn khác nhau có thành phần acid amin khác nhau, mỗi loại
-amylase có tổ hợp acid amin đặc hiệu riêng. -amylase là một protein giàu acid
asopartic chiếm khoảng 1/4 tổng lượng acid amin cấu thành nên phân tử enzyme
- -amylase amylase có ít methionine và khoảng 7-10 gốc cysteine
- Trọng lượng phân tử -amylase malt là 59kDa (Knin, 1956; Fischer, Setin, 1960)
- Amylase dễ tan trong nước, trong các dung dịch muối và rượu loãng
- Protein của các amylase có tính acid và có tính chất của globuline
- Điểm đẳng điện nằm trong vùng pH 4,2-5,7 (Bernfeld, 1951)
- -amylase là một metaloenzyme. Mỗi phân tử -amylase đều có chứa 1-30
nguyên tử gam Ca/mol. Calcium tham gia vào sự hình thành và ổn định cấu trúc bậc
3 của enzyme, duy trì hoạt động của enzyme (Modolova,1965). Do đó, calcium còn
có vai trò duy trì sự tồn tại của enzyme khi bị tác động bởi các tác nhân gây biến
tính và tác động của enzyme phân giải protein. Nếu phân tử -amylase bị loại bỏ
hết calcium thì nó sẽ hoàn toàn bị mất hết khả năng thủy phân cơ chất. -amylase
bền với nhiệt độ hơn các amylase khác. Đặc tính này có liên quan đến hàm lượng
calcium trong phân tử. Tất cả các amylase đều bị kìm hãm bởi các kim loại nặng
như cu
2+
, Ag
+
, Hg
2+
...
- Điều kiện hoạt động của -amylase từ các nguồn khác nhau thường không giống
nhau. Biên độ pH tối thích hoạt động của -amylase từ malt khác với -amylase từ
vi sinh vật. pH tối thích cho hoạt động của -amylase từ đại mạch nảy mầm và thóc
nảy mầm là 5,3 (có thể hoạt động tốt trong khoảng 4,7-5,4)
Amylose
Amylopectin
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
10
- Độ bền với acid của -amylase malt kém hơn so với độ bền của -amylase nấm
mốc
- -amylase từ động vật và vi sinh vật được hoạt hóa bởi các ion hóa trị I như Cl>
Br> I. Còn -amylase từ thực vật được hoạt hóa bởi các ion hóa trị II như Ca
2+
- Độ bền của -amylase bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và pH. -amylase kém bền trong
môi trường acid nhưng khá bền nhiệt. Ở 0
0
C và pH 3,6 -amylase của malt hoàn
toàn bị mất hoạt tính. -amylase nấm mốc và malt hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ 58-
60
0
C. Do đó, trong sản xuất rượu, người ta thường dùng malt để đường hóa cơ chất
ở nhiệt độ 60-65
0
C.
Trong đề tài luận văn này, enzyme -amylase được sử dụng cụ thể có tên là
Termamyl 120L (type L). Termamyl 120L thuộc chế phẩm enzyme -amylase chịu
nhiệt, pH trung tính ở dạng lỏng, hoạt tính 120 kilonovo, được sản xuất từ dịch nuôi
cấy vi khuẩn Bacilus licheniformis trong phân tử có ion Ca
2+
. Enzyme này thủy
phân tinh bột ở mối -1,4-glucoside trong phân tử amylose và amylopectin. Nhờ
vậy, tế bào sẽ nhanh chóng bị phân giải thành dextrin tan trong nước.
Dùng trong nấu bia ở khâu dịch hóa các loại bột phải là malt ở 95- 105
0
C với liều
lượng enzyme là 0,05- 0,10% so với lượng bột. Chế phẩm enzyme này hoạt động ổn
định ở nhiệt độ trên nếu trong dịch chế phẩm có một lượng 50- 70 ppm Ca
2+
.
Dùng enzyme này có thể thay thế phần bột malt lót (khoảng 5% so với bột) khi dịch
hóa và có thể tăng tỷ lệ bột không phải malt trong công thức nấu thời gian nấu có vẻ
như ngắn hơn. (Lương Đức Phẩm, 2005)
2.2.2 β-amylase(1,4-α-glucan-maltohydrolase) (EC 3.2.1.2)
β- amylase hiện diện phổ biến ở thực vật, đặc biệt là ở hạt nảy mầm. Là enzyme
thủy phân liên kết -1,4 glucoside trong tinh bột, glycogen và các polysaccharide
cùng loại. Bắt đầu từ đầu mạch không khử của cơ chất tấn công vào các liên kết
glucoside qua từng đơn vị maltose.
Tên gọi β- amylase xuất xứ là do maltose được tạo ra dưới dạng β bất đối xứng. Tên
này không có nghĩa là phân tử cơ chất có chứa liên kết β mà nó chỉ rõ hơn trong đó
xảy ra cấu hình ngược trong khi thủy phân cơ chất.
Cơ chế tác dụng của β-amylase
β-amylase là một loại enzyme ngoại bào (exoenzyme). β-amylase thủy giải 100%
amylose và 87% amylopectin, tiến trình phân giải bắt đầu từ đầu không khử của các
nhánh ở ngoài cùng của cơ chất. β-amylase phân cắt liên kết α-1,4-glucoside nhưng
khi gặp liên kết α-1,4-glucoside đứng kế cận liên kết α-1,6-glucoside thì nó sẽ
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
11
ngừng tác dụng. Phần polysaccharide còn lại là dextrin phân tử lớn có chứa rất
nhiều liên kết α-1,6-glucoside và được gọi là β-dextrin có màu tím với iod.
Hình 2.3 Cơ chế tác động của -amylase lên tinh bột
Tác dụng của β-amylase lên tinh bột như sau:
Tinh bột (glycogen) + β-amylase maltose (54-58%) + β-dextrin (42-46%)
Nếu tinh bột bị thủy phân đồng thời bởi cả α và β-amylase thì lượng tinh bột sẽ bị
thủy phân đến 95%
Đặc tính của β-amylase:
- β-amylase là một albumin, tâm xúc tác có chứa nhóm –SH, nhóm –COOH và
vòng imidazol của các gốc histidine và các enzyme ngoại bào (exoenzyme)
- β-amylase rất bền khi không có ion Ca
2+
trong phân tử, β-amylase bị kìm hãm bởi
Cu
2+
, Hg
2+
, urea, iodoacetamide, iodin, ozon…
- β-amylase chịu nhiệt kém hơn α –amylase nhưng bền với acid hơn. β-amylase bị
vô hoạt ở nhiệt độ 70
0
C. Nhiệt độ hoạt động tối thích của β-amylase là 55
0
C, pH 4,6
-5,6.
Amylose
Amylosepectin
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
12
2.2.3 Glucoamylase (α-1,4-glucan-glucohdrolase) (EC 3.2.1.3)
Glucoamylase có khả năng thủy phân liên kết α-1,4 lẫn α-1,6 glucoside nhưng liên
kết 1,6- glucoside bị thủy phân chậm hơn 30 lần. (Lý Nguyễn Bình, 2005). Khi thủy
phân liên kết α-1,4-glucan trong chuỗi polysaccharide, glucoamylase tách lần lược
từng phân tử glucose ra khỏi đầu không khử của mạch để tạo glucose. Enzyme này
có tên gọi khác nhau: α-1,4:1,6-glucan-4:6-glucohydrolase, glucoamylase,
amyloglucosidase, γ-amylase, maltulase,… Glucoamylase là enzyme ngoại bào.
Khi thủy phân tinh bột, cùng với việc tạo thành glucose còn có thể tạo thành
olygosaccharid. Ngoài liên kết α-1,4 và α-1,6 glucoside, glucoamylase còn có khả
năng thủy phân các liên kết α-1,2 và α-1,3 glucoside. (Nguyễn Công Hà, 1999).
Glucoamylase có khả năng thủy phân hoàn toàn tinh bột, glycogen, amylopectin,
dextrin, panose, isomaltose và maltose thành glucose mà không cần có sự tham gia
của các loại amylase khác. Glucoamylase thủy giải các polysaccharide có phân tử
lớn nhanh hơn các chất có phân tử nhỏ. Các polysaccharide có nhánh như
amylopectin, glucogen, β-dextrin bị glucoamylase thủy phân rất nhanh.
Glucoamylase có thể xúc tác thủy phân 98% tinh bột thành glucose.
Đặc tính của glucoamylase
- Glucoamylase chủ yếu có ở nấm mốc và một số loài vi khuẩn
- Glucoamylase bền với acid hơn α-amylase, β-amylase nhưng kém bền hơn trong
rượu, aceton và không được bảo vệ bởi Ca
2+
- Glucoamylase bị kìm hãm bởi các ion kim loại nặng như Cu
2+
, Hg
2+
- Đa số glucoamylase có hoạt lực cao nhất ở vùng pH 3,5-5,5 và nhiệt độ 50
0
C.
Trong đề tài nghiên cứu này ta sử dụng enzyme glucoamylase dưới dạng chế phẩm
enzyme từ vi sinh vật với tên gọi cụ thể là AMG 300L.
2.3 NẤM MEN
Nấm men là tên chung chỉ nhóm nấm men có cấu tạo đơn bào, sinh sản chủ yếu
bằng cách nảy chồi hoặc phân cắt. Tế bào nấm men có hình trứng (men bia), hình
elip (men rượu vang), hình cầu, hình gậy, hình quả chanh,… Kích thước của tế bào
nấm men khoảng 8-15
m. Tế bào nấm men giàu protein, vitamin (đặc biệt là
vitamin nhóm B và tiền vitamin nhóm D). Chúng tiếp nhận thức ăn bằng con đường
hấp thụ chọn lọc trên bề mặt của tế bào và sau đó khuếch tán vào bên trong. Nhiều
loài trong nhóm này có khả năng lên men rượu và được áp dụng trong công nghệ
sản xuất rượu, bia, rượu vang, làm bánh mì.
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
13
2.3.1 Giới thiệu chung về nấm men Saccharomyces
Hình 2.4 Nấm men Saccharomyces
(Nguồn
Saccharomyces là một chi nấm men được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm
như làm bánh mì, sản xuất cồn. Saccharomyces là loại vi sinh vật duy nhất được sản
xuất với quy mô rất lớn trên thế giới. Nguyên liệu chính dùng để sản xuất men là
mật rỉ, ngoài ra một số hóa chất khác sẽ được cung cấp trong quá trình nuôi cấy
men để bổ sung các chất dinh dưỡng mà mật rỉ không đủ. Quá trình nuôi dưỡng
men Saccharomyces là quá trình hiếu khí.
Saccharomyces có bào tử trong nang thường là 1- 4 bào tử, có khi tới 8. Tế bào của
chúng có hình dạng khác nhau: hình tròn, hình ovan hoặc elip. Chúng sinh sản bằng
cách nảy chồi, sử dụng đường trong quá trình hô hấp và lên men, có trường hợp lên
men ở dịch đường 30% và tạo được 18
0
cồn. Không đồng hóa được muối nitrat.
(Lương Đức Phẩm, 2005)
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
14
Bảng 2.2 Thành phần hóa học của tế bào nấm men
Thành phần Hàm lượng (%) chất khô
Cacbon 49,8
CaO 12,4
Nitơ 6,7
Hydro 3,54
P
2
O
5
2,34
K
2
O 0,04
SO
3
0,42
MgO 0,38
Fe
2
O
3
0,035
SiO 0,09
(Nguyễn Đức Lượng, 2002)
2.3.2 Một số chủng nấm men trong sản xuất rượu vang
Giống Saccharomyces có tới 18 loài, sau đây là một số loài thường gặp trong sản
xuất rượu vang:
2.3.2.1 Saccharomyces vini
Đây là tên dùng phổ biến hiện nay, trước đây người ta gọi là Saccharomyces vini
Meyer hay là Saccharomyces ellipsoideus.
Trong quá trình lên men nước quả, nấm men này chiếm tỷ lên 80% trong tổng số
Saccharomyces có trong nước quả khi lên men. Chúng có nguồn dinh dưỡng cacbon
là đường, cồn và acid hữu cơ. Chúng có tác nhân sinh trưởng là acid pantotenic,
biotin, mezoinzit, tiamin và piridoxin. Ngoài ra, chúng còn có các đặc tính riêng về
khả năng tạo cồn, chịu sulfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp
tạo ra cho rượu vang có mùi đặc trưng riêng biệt. Nhiều nòi của nấm men này trong
lên men tạo được một lượng rượu chỉ đạt 8- 10% so với thể tích. Giai đoạn cuối
cùng của quá trình lên men, các tế bào Saccharomyces vini thường bị già, không
tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh.
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
15
2.3.2.2 Saccharomyces uvarum
Men này tách từ nước nho, nước quả và phúc bồn tử lên men tự nhiên. Chúng có
khả năng tạo được lượng cồn rất cao trong quá trình lên men (có thể đạt được lượng
cồn trong dịch lên men là 12- 13
0
cồn trong dịch nước nho).
2.3.2.3 Saccharomyces chevalieri
Men này được tách từ nước nho lên men tự nhiên, từ vang non được gây men từ
nước dừa hoặc nước cọ. Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho
có thể tạo 16
0
cồn.
2.3.2.4 Saccharomyces oviformic
Men này được tách từ nước nho tự lên men, có khả năng chịu được lượng đường và
cồn cao, lên men kiệt đường và tạo lượng cồn tới 18
0
. Giống này lên men được
glucose, fructose, manose, saccarose, maltose và 1/3 rafinose và không lên men
được lactose, pectose.
2.3.2.5 Saccharomcesy cerevisiae
Hình 2.5 Saccharomyces cerevisae
(Nguồn
Saccharomyces cerevisae: có khả năng lên men nhiều loại đường khác nhau như:
glucose, saccharose, maltose, fructose, galactose. Chúng có khả năng lên men ở
nhiệt độ cao (36-40
0
C), chịu được độ acid. Đặc biệt chúng có khả năng chịu được
thuốc sát trùng Na
2
SiF
6
với nồng độ 0,02-0,0025%. Đặc điểm quan trọng hơn có
khả năng lên men nhiều loại nguyên liệu khác nhau như ngô, gạo, khoai, sắn, chuối,
nếp,… với lượng đường trong dung dịch từ 12-14% có khi 16-18%. Nồng độ rượu
trong dung dịch lên men 10-12%. Nhiệt độ lên men thích hợp là 28-32
0
C.
Saccharomyces cerevisae lên men theo cơ chế lên men nổi có các đặc tính như sau:
- Khó quan sát hiện tượng nảy chồi, chồi không tách khỏi tế bào mẹ khi trưởng
thành, thường kết thành chuổi
Luận văn Tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
16
- Chúng chỉ có khả năng lên men 1/3 đường trisaccharide (raffinose, maltotriose)
- Lên men trên bề mặt, cần nhiều O
2
hơn
- Khả năng kết lắng chậm
- Nhiệt độ lên men 14- 25
0
C.(Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2004)
2.4 SƠ LƯỢC VỀ RƯỢU VANG
Theo lịch sử phát triển ngành công nghiệp len men rượu bia thì rượu vang là một
loại rượu được sản xuất lâu đời và có nguồn gốc từ phương pháp lên men tự nhiên,
là loại rượu không qua chưng cất. Độ rượu trong lên men vang tự nhiên thường nhỏ
từ 9- 10%. Nên rượu dễ bị nhiễm trùng do nhiều hệ vi sinh vật tham gia vào quá
trình chuyển hoá đường thành rượu làm ảnh hưởng đến chất lượng thơm ngon của
rượu, rượu dễ bị chua do sự lên men tạp tạo acid hữu cơ. Ngày nay, danh từ rượu
vang được hiểu theo nghĩa rộng hơn đó là loại rượu được lên men từ dịch ép trái cây
của nhiều loại quả khác nhau như dứa, xoài, dâu… Tác nhân lên men thường là nấm
men Saccharomyces. Rượu vang là một loại nước giải khát ngon – bổ – giàu
vitamin. Độ rượu nhẹ, thường 15- 20%. Rượu vang có màu sắc khác nhau tùy theo
màu của trái cây lấy dịch ép để lên men. (Đồng Thị Thanh Thu, 1995).
Rượu vang được sản xuất dựa trên cơ sở của các quá trình sinh hóa xảy ra trong quá
trình lên men các loại nước quả dưới tác dụng của enzyme của nấm men.
Lên men rượu vang thường được chia thành các giai đoạn:
- Lên men chính ở nhiệt độ 20- 30
0
C. Khoảng 10 ngày hoặc dài hơn tuỳ theo
nguyên liệu. Ở cuối giai đoạn lên men chính dịch lên men trong dần vì protein và
pectin lắng xuống
- Lên men phụ ở nhiệt độ từ 15- 18
0
C. Khi lắng cặn hoàn toàn thì gạn. Lọc xong ta
được rượu vang thành phẩm nhưng chưa ngon. Để tăng hương vị và độ trong của
rượu, rượu vang tàng trữ càng lâu càng ngon. Thời gian tàng trữ có thể là vài tháng,
vài năm hoặc vài chục năm thậm chí trăm năm.
2.5 CÁC QUÁ TRÌNH XẢY RA CHỦ YẾU TRONG SẢN XUẤT RƯỢU
2.5.1 Quá trình dịch hóa
2.5.1.1 Cơ sở lý luận
Tinh bột của các loại nguyên liệu: gạo, ngô, khoai, sắn, chuối…có lớp màng hoặc
vỏ bền vững bảo vệ nó khỏi bị men amylase tác dụng. Mặt khác, ở trạng thái bình
thường tinh bột không hòa tan nên sự tác dụng của men amylase lên nó rất yếu.
Muốn tăng cường quá trình đường hóa cần phải phá vở cấu trúc tế bào chuyển tinh