NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG XOÀI

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm


TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG




PHAN THỊ BÌNH CHÂU




NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHẾ PHẨM
SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG XOÀI




Luận văn tốt nghiệp

Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Cần Thơ, 2009
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm


TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG





Luận văn tốt nghiệp

Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHẾ PHẨM
SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG XOÀI

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS. Lý Nguyễn Bình Phan Thị Bình Châu
Ths.Châu Trần Diễm Ái MSSV: 2051620
Lớp: CNTP K31










Cần Thơ, 2009
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm i

Luận văn ñính kèm dưới ñây, với tên ñề tài “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ
DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG XOÀI”, do
sinh viên Phan Thị Bình Châu thực hiện và báo cáo ñã ñược hội ñồng chấm luận
văn thông qua.


Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện


Lý Nguyễn Bình

Châu Trần Diễm Ái

Cần Thơ, ngày …tháng…năm 2009
Chủ tịch hội ñồng






















Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm ii

LỜI CẢM ƠN

Lời cám ơn chân thành nhất em xin gửi ñến ba mẹ em, người ñã quan tâm lo lắng cổ
vũ và ñộng viên em trong suốt 4 năm ñại học vừa qua.
Em cũng xin gửi lời cám ơn chân thành nhất ñến quý thầy cô Bộ môn Công nghệ
Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường ðại học Cần Thơ ñã
truyền ñạt cho em những kiến thức vô cùng hữu ích, ñặc biệt là thầy Lý Nguyễn
Bình và cô Châu Trần Diễm Ái ñã tận tình hướng dẫn ñể em có thể hoàn thành tốt
bài luận văn này.
Xin cảm ơn các cán bộ phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa
Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường ðại học Cần Thơ. Cảm ơn tập thể lớp
Công nghệ Thực phẩm khóa 31 ñã giúp ñỡ tôi trong thời gian vừa qua.

Sinh viên
Phan Thị Bình Châu

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm iii

TÓM LƯỢC
Nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền (những trái bị dập hoặc chỉ bị hư một
phần) ñồng thời góp phần ña dạng hóa sản phẩm từ xoài, một sản phẩm rượu vang
mới từ nguyên liệu xoài ñược quan tâm. Với mong muốn tạo ra một sản phẩm mới
thơm ngon, bổ dưỡng, có giá thành thấp, các thí nghiệm sau ñã ñược tiến hành
nghiên cứu trong luận văn:
- Khảo sát nhiệt ñộ, pH, nồng ñộ, thời gian thích hợp cho hoạt ñộng thủy phân
của enzyme glucoamylase;
- Khảo sát nhiệt ñộ, pH, nồng ñộ, thời gian thích hợp cho hoạt ñộng thủy phân
của enzyme
α
-amylase có trong trường hợp có mặt của enzyme
glucoamylase;
- Khảo sát khả năng làm trong và lượng tạp chất tạo thành khi bổ sung
chitosan và gelatin.
Qua quá trình nghiên cứu kết quả cho thấy:
- Nhiệt ñộ 50
0
C, pH 5, 0,02% enzyme và thời gian thủy phân là 30 phút là tốt
nhất so với các ñiều kiện khảo sát cho hoạt ñộng thủy phân của glucoamylase
trên nguyên liệu xoài vì hàm lượng ñường khử của dịch lên men ñược tạo ra
nhiều nhất;
- Nhiệt ñộ 85
0
C, pH 6, 0,02% enzyme và thời gian thủy phân là 30 phút là tốt
nhất cho hoạt ñộng thủy phân tinh bột của enzyme
α

-amylase trên nguyên
liệu xoài trong trường hợp có mặt của 0,02% enzyme glucoamylase;
- Làm trong rượu bằng 0,2% chitosan ñạt hiệu quả làm trong cao nhất và
lượng tạp chất trong rượu thành phẩm nằm trong giới hạn cho phép an toàn
với người sử dụng. ðối với gelatin, loại gelatin và các nồng ñộ sử dụng trong
nghiên cứu có hiệu quả làm trong rất kém và không khác biệt với mẫu ñối
chứng (không bổ sung enzyme).
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm iv

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................ii
TÓM LƯỢC.................................................................................................................... iii
MỤC LỤC........................................................................................................................iv
DANH SÁCH HÌNH ........................................................................................................vi
DANH SÁCH BẢNG......................................................................................................vii
CHƯƠNG I ðẶT VẤN ðỀ..............................................................................................1
1.1 GIỚI THIỆU................................................................................................................1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.........................................................................................1
CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .............................................................................2
2.1 NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG XOÀI.........................2
2.1.1 Nguyên liệu xoài.......................................................................................................2
a. Nguồn gốc ............................................................................................................2
b. Thành phần hóa học của xoài...............................................................................3
2.1.2 Nấm men ..................................................................................................................3
a. Sơ lược về nấm men ............................................................................................3
b. Một số nấm men dùng trong sản xuất rượu vang...................................................4
c. Yêu cầu ñối với nấm men trong sản xuất rượu vang .............................................5
2.1.3 Chế phẩm enzyme amylase .......................................................................................5
a. Termamyl 120L (chế phẩm enzyme α-amylase)....................................................6

b. Chế phẩm AMG 300L (chế phẩm enzyme glucoamylase hay γ-amylase)..............7
c. Các yếu tố ảnh hưởng ñến hoạt ñộng thủy phân tinh bột của hệ amylase ..............7
2.2 QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU .................................................................................8
2.2.1 Cơ chế hóa sinh học của quá trình lên men rượu .......................................................8
2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình lên men ...........................................................10
a. Ảnh hưởng bởi nhiệt ñộ ......................................................................................10
b. Ảnh hưởng của pH..............................................................................................10
c. Ảnh hưởng của nồng ñộ dịch lên men ...............................................................10
d. Ảnh hưởng của nồng ñộ rượu..............................................................................11
e. Ảnh hưởng của việc thông khí và ñảo trộn ..........................................................11
2.2.3 Các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian của quá trình lên men............................11
2.2.4 Làm trong rượu.......................................................................................................14
a. Chitosan..............................................................................................................14
b. Gelatin................................................................................................................15
CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................19
3.1 Phương tiện nghiên cứu .............................................................................................19
3.1.1 Nguyên liệu ...................................................................................................19
3.1.2 Thiết bị và dụng cụ ........................................................................................19
3.1.3 Các hoá chất ñạt chuẩn phân tích ...................................................................19
3.2 Phương pháp thí nghiệm ............................................................................................20
3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của pH, nhiệt ñộ, nồng ñộ và thời gian thủy
phân ñến hoạt tính xúc tác của enzyme glucoamylase trên dịch xoài.......................20
3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của pH, nhiệt ñộ, nồng ñộ và thời gian ñến
hoạt tính xúc tác của enzyme
α
- amylase trên nguyên liệu xoài.............................23
3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung chitosan và gelatin ñộ
trong và lượng tạp chất của rượu thành phẩm..........................................................26
3.3 Phương pháp xử lý số liệu..........................................................................................28
CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................................29

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm v

4.1 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ, pH, nồng ñộ và thời gian thủy phân của enzyme
glucoamylase ñến quá trình thủy phân tinh bột từ nguyên liệu xoài..................................29
4.2 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ, pH, nồng ñộ và thời gian thủy phân của enzyme α- amylase,
glucoamylase ñến quá trình thủy phân tinh bột từ nguyên liệu xoài..................................33
4.3 Ảnh hưởng của việc bổ sung chitosan và gelatin ñến ñộ trong và lượng tạp chất của
rượu thành phẩm..............................................................................................................37
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ .......................................................................40
5.1 KẾT LUẬN ...............................................................................................................40
5.2 ðỀ NGHỊ...................................................................................................................41
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................42
PHỤ LỤC...........................................................................................................................i
A. TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 7045 : 2002 .............................................................i
B. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .............................................................................i
1. Phương pháp xác ñịnh hàm lượng alcol metylic ( CH
3
OH) ....................................i
2. Xác ñịnh hàm lượng aldehyde theo phương pháp iod...........................................vi
3. Xác ñịnh hàm lượng Furfurol (C
5
H
4
O
2
) ..............................................................vii
4. Xác ñịnh ñộ truyền quang của sản phẩm .............................................................vii
5. Xác ñịnh hàm lượng ñường khử theo phương pháp Bertrand .............................viii
6. Xác ñịnh acid toàn phần của rượu .........................................................................x

C. BẢNG THỐNG KÊ ANOVA .....................................................................................xii
1.1 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và pH ñến hoạt tính của glucoamylase thông qua hàm
lượng ñường khử ....................................................................................................xii
1.2 Ảnh hưởng của nồng ñộ và thời gian ñến khả năng phân cắt của glucoamylase
thông qua hàm lượng ñường khử. ..........................................................................xiii
2.1 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và pH ñến hoạt tính của α-amylase thông qua hàm lượng
ñường khử .............................................................................................................xiv
2.2 Ảnh hưởng của nồng ñộ và thời gian ñến hoạt tính của alphaamylase thông qua
hàm lượng ñường khử.............................................................................................xv
3.1 Kết quả thống kê ñộ trong rượu thành phẩm khi bổ sung chitosan theo các nồng
ñộ..........................................................................................................................xvi
3.2 Kết quả thống kê ñộ trong rượu thành phẩm khi bổ sung gelatin theo các nồng ñộ
xvii
3.3 Kết quả thống kê cảm quan màu sắc rượu thành phẩm khi bổ sung chitosan theo
các nồng ñộ .........................................................................................................xviii
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm vi

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1. Xoài Cát chu .............................................................................................. 2

Hình 2. Saccharomyces cerevisiae.......................................................................... 4

Hình 3. Sơ ñồ phân loại enzyme amylase................................................................ 6

Hình 4. Cơ chế tác dụng của α-amylase lên tinh bột................................................ 7

Hình 5. Sự phụ thuộc của vận tốc phản ứng vào nồng ñộ enzyme [E] ..................... 8

Hình 6. Quá trình ñường phân................................................................................. 9

Hình 7. Công thức cấu tạo của chitin .....................................................................14

Hình 8. Công thức cấu tạo chitin (1), chitosan (2), cellulose (3).............................14

Hình 9. Cấu trúc gelatin.........................................................................................16

Hình 10. Sự hình thành hợp chất giữa poyphenol và protein ..................................18

Hình 11. Ảnh hưởng của pH và nhiệt ñộ ñến hàm lượng ñường khử sinh ra khi thủy
phân tinh bột trong pure xoài bằng enzyme glucoamylase......................................31

Hình 12. Ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme ñến hàm lượng ñường khử sinh ra ở các
khoảng thời gian thủy phân khác nhau ...................................................................33

Hình 13. Sự thay ñổi hàm lượng ñường khử khi bổ sung enzyme
α
-amylase vào
dịch xoài ở các ñiều kiện pH, nhiệt ñộ khác nhau...................................................35

Hình 14. Ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme
α
-amylase ñến hàm lượng ñường khử
sinh ra ở các khoảng thời gian thủy phân dịch xoài khác nhau ...............................36

Hình 15. Mối liên hệ giữa nồng ñộ và ñộ hấp thu.................................................... v


Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm vii

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng của xoài (giá trị trung bình trong 100g ăn ñược) .. 3

Bảng 2. Hàm lượng gelatin sử dụng trong một số loại thực phẩm ..........................17

Bảng 3. Hàm lượng ñường khử trung bình theo pH................................................29

Bảng 4. Hàm lượng ñường khử trung bình theo nhiệt ñộ........................................30

Bảng 5. Hàm lượng ñường khử thu ñược sau quá trình thủy phân dịch xoài bằng
enzyme glucoamylase ứng với các nhiệt ñộ và pH khác nhau (%)..........................30

Bảng 6. Hàm lượng ñường khử trung bình theo nồng ñộ enzyme...........................31

Bảng 7. Hàm lượng ñường khử trung bình theo thời gian thủy phân ......................32

Bảng 8. Hàm lượng ñường khử thu ñược sau quá trình thủy phân dịch xoài bằng
enzyme glucoamylase ứng với các nồng ñộ và thời gian khác nhau (%) ................32

Bảng 9. Hàm lượng ñường khử trung bình theo pH................................................34

Bảng 10. Hàm lượng ñường khử trung bình theo nhiệt ñộ......................................34

Bảng 11. Hàm lượng ñường khử thu ñược sau quá trình thủy phân dịch xoài bằng
enzyme
α
-amylase và glucoamylase với các khoảng nhiệt ñộ và pH khác nhau của
α
-amylase (%)......................................................................................................34

Bảng 12. Hàm lượng ñường khử trung bình theo nồng ñộ enzyme.........................35

Bảng 13. Hàm lượng ñường khử trung bình theo thời gian thủy phân ....................36

Bảng 14. Hàm lượng ñường khử thu ñược sau quá trình thủy phân dịch xoài bằng
enzyme
α
-amylase và glucoamylase với các khoảng nồng ñộ và thời gian khác
nhau của
α
-amylase (%). ......................................................................................36

Bảng 15. ðộ truyền quang của rượu thành phẩm khi bổ sung chitosan ño ở bước
sóng 570 nm .........................................................................................................37

Bảng 16. Lượng tạp chất của rượu thành phẩm khi bổ sung chitosan ở các nồng ñộ
khác nhau ..............................................................................................................38

Bảng 17. ðộ truyền quang của rượu thành phẩm bổ sung gelatin ño ở bước sóng
570 nm...................................................................................................................38

Bảng 18. Lượng tạp chất của rượu thành phẩm khi bổ sung gelatin ở các nồng ñộ
khác nhau...............................................................................................................39


Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
1

CHƯƠNG I ðẶT VẤN ðỀ

1.1 GIỚI THIỆU
ðồng bằng sông Cửu Long là một vùng ñất ñược thiên nhiên ñặc biệt ưu ñãi với
nguồn trái cây ña dạng và phong phú. Việc sản xuất rượu vang trái cây là một trong
những phương pháp nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu phong phú này và tạo ra một
sản phẩm mới thơm ngon, bổ dưỡng, ñược người tiêu dùng ưa chuộng. Việc sử
dụng chế phẩm sinh học ñể nâng cao hiệu suất và chất lượng của rượu vang là một
việc làm hết sức có ý nghĩa.
Xoài ñược mệnh danh là vua của các loại quả, với giá trị dinh dưỡng cao xoài
không chỉ ñược trồng nhiều ở nước ta mà còn cả trên thế giới.
Một vấn ñề mà ñược ñặt ra trong quá trình sản xuất rượu vang là rượu thành phẩm
thường không trong do nhiều nguyên nhân mà chủ yếu là do hàm lượng tinh bột còn
lại trong rượu. Việc sử dụng chế phẩm sinh học giúp chuyển hoá hoàn toàn tinh bột
thành ñường nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi rượu và làm trong rượu là rất cần
thiết.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Sử dụng chế phẩm sinh học là enzyme
−
α
amylase, glucoamylase, chitosan và
gelatin ñể cải tiến chất lượng rượu vang xoài.
Nội dung nghiên cứu bao gồm:
- Khảo sát khả năng thuỷ phân tinh bột trong nguyên liệu xoài của
−
α
amylase, glucoamylase
- Khảo sát khả năng làm trong và lượng tạp chất của rượu thành phẩm khi sử
dụng chitosan và gelatin

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
2

CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG XOÀI
2.1.1 Nguyên liệu xoài







Hình 1. Xoài Cát chu
a. Nguồn gốc
Xoài là một loại cây nhiệt ñới lâu năm, có nguồn gốc từ miền ðông Bắc Ấn ðộ,
Bắc Myanmar, ở các vùng ñồi núi chân dãy Hymalaya và từ ñó lan ñi khắp thế giới,
sớm nhất sang ðông Dương, Trung Quốc và các nước ðông Nam Á. Từ ñầu thế kỷ
thứ XVI khi người Bồ ðào Nha tìm ñường sang viễn ðông thì xoài ñược mang ñi
trồng khắp các vùng nhiệt ñới và vùng bán nhiệt ñới như: Florida (Mỹ), Israel…
Xoài thích nghi với khí hậu rộng: loại khí hậu ẩm ướt hoặc khô. ðiều kiện tự nhiên
của miền Nam Việt Nam hoàn toàn thuận lợi cho sự phát triển của cây xoài. Chiều
cao cây xoài khoảng 10-30m. Trái của nó hình thuỗn hoặc thon dài, kích thước rất
khác nhau: dài từ 4-25cm, ñường kính từ 2-10cm. Màu thay ñổi từ xanh ñến vàng
cam, nhiều nước và thơm. Hạt xoài hình ñĩa và có xơ.
Các giống xoài ở Việt Nam
Xoài cát chu (tên khoa học là Mangifera indica): dễ ñậu quả, cuống quả hơi lồi và
lệch một bên. Vỏ quả chín vàng ñậm, thịt dẻo và thơm
Xoài cát Hòa Lộc: quả to hình thuỗn, hơi bầu ở phần cuống, vỏ chín vàng tươi, thịt
dày dẻo, ít xơ, hạt nhỏ, ngọt có hương vị thơm ngon ñược trồng nhiều nơi như: Cái
Bè (Tiền Giang), Cao Lãnh (ðồng Tháp)
Xoài cát trắng: vỏ quả chín vàng nhạt, có lớp phấn bao bên ngoài

Xoài bưởi: mau cho quả, dễ trồng, những năm ñầu quả có mùi bưởi. Xoài bưởi có 2
loại:
+ Xoài ghép nghệ: quả tròn, ngắn, cân ñối, cuống quả lồi, vỏ dày ít mịn, thịt
nhão có xơ
+ Xoài ghép xanh: quả dẹp, hơi dài, gần cuốn quả lõm, vỏ xanh vàng và dày
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
3

Xoài tượng: quả nặng 700-800g. Quả chín màu vàng nhạt, ít xơ, ít nước, ăn không
ngọt bằng xoài cát, vị nhạt. Tập quán của người dân thường dùng quả chín tới ñể ăn
sống, quả lúc này có vị chua ngọt, giòn nhiều bột
Xoài voi: quả tròn, trọng lượng trung bình 190-250g, thịt quả và vỏ quả màu vàng
tươi, nhiều nước ngọt thơm
(Nguồn: Nguyễn Danh Vàn, 2009)
b. Thành phần hóa học của xoài
Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng của xoài (giá trị trung bình trong 100g ăn ñược)
Thành phần Hàm lượng Thành phần Hàm lượng
Glucid tổng số 15,9g I 1,6mcg
Protein 0,6g Vitamin A 200mcg
Lipid 0,3g Beta caroten 1200mcg
Nước 82,6g Vitamin E 1,0mg
Tro 0,6g Vtiamin B
1
0,05mg
Na 5mg Vitamin B
2
0,05mg
K 190mg Vitamin PP 0,3mg
Ca 10mg Vitamin B6 0,13mg
P 13mg Vitamin C 30mg

Mg 18mg Acid Folic 36mcg
Fe 0,4mg Acid Panthothenic 160mcg
Zn 0,04mg Acid béo 0,22g
Cu 0,12mg Palmitic 0,05g
Mn 0,03mg Linoleic 0,01g
Bo 0,05mg Linolenic 0,04g
(Nguồn: Viện Dinh dưỡng, 1994).
2.1.2 Nấm men
a. Sơ lược về nấm men
Trong sản xuất cồn, rượu vang, bia người ta thường dùng giống Saccharomyces,
giống này có tính kỵ khí không bắt buộc. Trong ñiều kiện có oxy nấm men dùng
oxy ñể oxy hóa cơ chất, tạo năng lượng cho sinh sản và phát triển. Trong ñiều kiện
không có oxy chúng là tác nhân chuyển hóa ñường thành rượu và CO
2
.
Giống Saccharomyces, quan trọng nhất là chủng Saccharomyces cerevisiae ñược
dùng nhiều trong công nghệ thực phẩm. Một số chủng của nấm men Saccharomyces
dùng làm men nở bánh mì, một số khác dùng trong công nghiệp rượu bia, rượu
vang, sản xuất glyceryl hoặc enzyme invertase (Lương ðức Phẩm, 2006).
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
4

Căn cứ vào tính chất và diễn biến của quá trình lên men, người ta chia nấm men
thành 2 loại: nấm men nổi và nấm men chìm.
Saccharomyces cerevisiae là nấm men nổi vì trong quá trình lên men tế bào nấm
men nổi lơ lửng trong dịch lên men và tập trung trên bề mặt, có ñiều kiện tiếp xúc
rộng lớn với cơ chất tác ñộng ñều khắp mọi nơi nên quá trình lên men nhanh chóng
và mạnh mẽ. ðặc ñiểm của nấm men nổi là chỉ lên men ñược 1/3 rafinose vì
rafinose ñược cấu tạo từ 3 ñường ñơn là galactose, glucose và fructose. Dưới tác
dụng của

β
- fructosidase, ñường rafinose bị thủy phân thành fructose và ñường ñôi
melibiose. Trong nấm men Saccharomyces cerevisiae không chứa enzyme
melibiase nên ñường ñôi không thể thủy phân thành galactose và fructose (Trần
Minh Tâm, 1998).






Hình 2. Saccharomyces cerevisiae
Chất lượng của nấm men phụ thuộc vào công dụng của nó. Nếu sản xuất men bánh
mì thì năng lực sinh khí trong bột là thông số cần kiểm soát. Nếu nấm men dùng
cho công nghiệp cồn thì khả năng sản xuất cồn, khả năng chịu nồng ñộ cồn cao là
quan trọng. Nếu nấm men dùng sản xuất rượu vang, bia thì sản phẩm phải có mùi
ñặc trưng và kết lắng nhanh (Nguyễn ðình Thưởng và Nguyễn Thanh Hằng, 2007).
b. Một số nấm men dùng trong sản xuất rượu vang
Saccharomyces vini
Nấm này phổ biến trong lên men nước quả, chiếm 80% trong tổng số có trong nước
quả lên men. Khả năng kết lắng của nó phụ thuộc vào từng chủng, các tế bào dạng
bụi hoặc dạng bông.
ða số các tế bào chủng Saccharomyces vini hình ovan, có kích thước từ (3 ÷ 8) x (5
÷ 12)µm. Sinh sản theo lối nảy chồi và tạo bào tử. Saccharomyces vini sinh ra
enzyme invertase có khả năng khử ñường saccharose thành fructose và glucose. Vì
vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại ñường này vào dung dịch quả ñể ñạt ñược
ñộ rượu theo mong muốn. Chủng này lên men chỉ ñạt ñược 8 ÷ 10% hàm lượng
rượu theo thể tích (Nguyễn Công Hà, 2000).
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
5

Saccharomyces uvacum
Men này ñược tách ra từ nước quả nho, về hình thái nó không khác với các loài
khác. Khả năng sinh bào tử khá mạnh trong môi trường thạch-malt. Các chủng của
loài này có thể lên men 12 ÷13˚ cồn trong dịch nước nho (Nguyễn Công Hà, 2000).
Saccharomyces chevalieri
Men này ñược tách ra từ nước nho lên men tự nhiên, từ rượu vang non ñược gây
men từ nước dừa. Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho có thể
tạo 16˚ cồn. Nó thường lẫn với Saccharomyces vini (Nguyễn Công Hà, 2000).
Saccharomyces ovifromis
ðược tách ra từ nước nho tự lên men, những loài nấm men này ít hơn so với
Saccharomyces vini. Giống thuần chủng phát triển tốt trong nước nho và các loại
nước quả khác, có khả năng chịu ñược ñộ cồn cao; lên men kiệt ñường và có thể
tạo thành tới 18˚ cồn. Các yếu tố sinh trưởng của loài này giống như
Saccharomyces vini và có khả năng chịu ñược cồn cao (Nguyễn Công Hà, 2000).
c. Yêu cầu ñối với nấm men trong sản xuất rượu vang
+ Có hoạt lực lên men cao ñối với nước quả
+ Sử dụng ñường cho lên men gần như hoàn toàn
+ Kết lắng tốt
+ Làm trong dịch rượu nhanh
+ Chịu ñược ñộ rượu cao và ñộ acid của môi trường cũng như các chất sát
trùng
+ Tạo cho rượu hương vị thơm ngon tinh khiết
(Nguồn: Nguyễn ðình Thưởng và Nguyễn Thanh Hằng, 2007).
2.1.3 Chế phẩm enzyme amylase
Enzyme amylase cũng như các enzyme khác ñều có bản chất là protein c hủ
y ế u d o vi sinh vật tổng hợp nên và tham gia các phản ứng sinh học. Các enzyme
này thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác sự phân giải các liên kết glucoside nội
phân
t

ử trong các polysaccharide với sự tham gia của nước.
Có 6 loại enzyme ñược xếp vào 2 nhóm: Endoamylase (enzyme nội bào) và
exoamylase (enzyme ngoại bào). Endoamylase gồm có α-amylase và nhóm enzyme
khử nhánh. Nhóm enzyme khử nhánh này ñược chia thành 2 loại: khử trực tiếp là
Pullulanase (hay α-dextrin 6-glucosidase); khử gián tiếp là transglucosilase (hay
oligo-1,6-glucosidase) và amylose-1,6-glucosidase. Các enzyme này thủy phân các
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
6

liên kết bên trong của chuỗi polysaccharide. Exoamylase gồm có β-amylase và
glucoamylase. ðây là những enzyme thủy phân tinh bột từ ñầu không khử của chuỗi
polysaccharide (Nguyễn ðức Lượng, 2006).

Hình 3. Sơ ñồ phân loại enzyme amylase
a. Termamyl 120L (chế phẩm enzyme α-amylase)
Chế phẩm enzyme α-amylase chịu nhiệt, dạng lỏng, ñược sản xuất từ dịch nuôi cấy
vi khuẩn Bacillus licheniformis. Trong canh trường của vi khuẩn thường chỉ tạo
thành α-amylase.
α-amylase (EC 3.2.1.1) bền ở nhiệt ñộ lớn hơn 90
0
C, hoạt ñộng trong khoảng pH
rộng, không cần sự có mặt của Ca
2+
(John và cộng sự, 2002)
Khi thủy phân enzyme α-amylase này chỉ tác dụng lên nối α-1,4- glucoside ở vị trí
bất kỳ nhưng tập trung vào giữa mạch amylose, amylopectin của tinh bột và sản
phẩm là các dextrin có phân tử khác nhau, ñường maltose, glucose ñồng thời làm
giảm ñộ nhớt tinh bột. Amylose bị phân giải khá nhanh tạo thành 87% maltose,
13% glucose. Vì α-amylase không cắt ñược liên kết α-1,6-glucoside trên mạch
amylopectin nên sản phẩm có: 72% maltose, 19% glucose, dextrin phân tử thấp
và izomaltose là 8%.
Amylase
Exoamylase Endoamylase
β

-amylase
Gluco-amylase
Enzyme khử nhánh
α
-amylase
Khử trực tiếp là
pullulanase (
α
-dextrin-
6-glucanohydrolase)
Khử gián tiếp là
tranglucosidasevà
amylase-1,6-
glucosidase
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
7




Hình 4. Cơ chế tác dụng của α-amylase lên tinh bột
b. Chế phẩm AMG 300L (chế phẩm enzyme glucoamylase hay γ-amylase)
Glucoamylase (EC 3.1.2.3) thuỷ phân liên kết α-1,4-glucoside trong polysaccharide
tách từng gốc glucose từ ñầu không khử. Ngoài ra glucoamylase còn có khả năng
thủy phân liên kết α-1,6 và liên kết α-1,3-glucoside. So với α-amylase và β-
amylase, γ-amylase bền với acid hơn nhưng lại kém bền dưới tác dụng của
rượu ethylic, acetone. ða số γ-amylase ñã biết ñều thuộc loại enzyme “acid”,
hoạt ñộng tốt 50˚C, hoạt lực tối ña trong vùng pH 3,5 ÷ 5,5.
(Nguồn: Vũ Trường Sơn và Nhan Minh Trí, 2000)
c. Các yếu tố ảnh hưởng ñến hoạt ñộng thủy phân tinh bột của hệ amylase

Mỗi enzyme chỉ có thể hoạt ñộng tốt ở một trạng thái nhất ñịnh. Trạng thái này phụ
thuộc vào các yếu tố:
Nhiệt ñộ
Tốc ñộ phản ứng của enzyme cũng như các phản ứng hóa học khác ñều tăng giảm
theo nhiệt ñộ nhưng ñối với phản ứng enzyme thì sự gia tăng nhiệt ñộ chỉ nằm trong
vùng giới hạn nhất ñịnh bởi vì enzyme có bản chất là protein nên nó kém bền ñối
với nhiệt ñộ. ða số enzyme bị mất hoạt tính ở nhiệt ñộ trên 70
0
C. Nhiệt ñộ mà tại ñó
tốc ñộ phản ứng ñạt giá trị cực ñại gọi là nhiệt ñộ tối ưu. Nhiệt ñộ tối ưu lại phụ
thuộc vào các yếu tố:
- Nhiệt ñộ tối ưu phụ thuộc vào nguồn gốc hệ amylase. Ví dụ α-amylase
của vi khuẩn có khả năng chịu nhiệt cao hơn α-amylase của thóc mầm.
- Nhiệt ñộ tối ưu phụ thuộc vào nồng ñộ cơ chất trong dung dịch. Hoạt ñộ
của enzyme sẽ tăng khi tăng nồng ñộ cơ chất trong dung dịch nhưng chỉ
trong giới hạn nhiệt ñộ xác ñịnh ñối với mỗi enzyme. Nhiệt ñộ tối ưu còn
phụ thuộc vào thời gian tác dụng, thời gian tác dụng lâu sẽ làm giảm khả
năng chịu nhiệt của enzyme.
- Nhiệt ñộ tối ưu cũng phụ thuộc vào pH của môi trường.
amylose amylopectin
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
8

pH
Các nhóm acid hoặc kiềm của enzyme ñều có khả năng ion hóa. Khi thay ñổi pH
của môi trường sẽ xảy ra liên kết nào ñó với H
+
hoặc OH
-
. Do ñó mức ñộ ion hóa

của nhóm này hoặc nhóm khác trong phân tử enzyme sẽ bị giảm. Nếu nhóm ñó
ñóng vai trò trung tâm hoạt ñộng của enzyme thì sự tạo liên kết enzyme-cơ chất sẽ
bị ức chế vào do sẽ ảnh hưởng tới quá trình thủy phân.
Nồng ñộ enzyme
Khi tăng nồng ñộ enzyme thì tốc ñộ thủy phân tinh bột tăng và tỉ lệ thuận với lượng
enzyme cho vào nhưng chỉ trong một giới hạn nhất ñịnh.







Hình 5. Sự phụ thuộc của vận tốc phản ứng vào nồng ñộ enzyme [E]
(Nguồn: Nguyễn ðình Thưởng và Nguyễn Thanh Hằng, 2007).
2.2 QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU
2.2.1 Cơ chế hóa sinh học của quá trình lên men rượu
Từ hơn hai trăm năm trước nấm men ñược chứng minh là nguyên nhân trực tiếp của
quá trình lên men rượu. Lên men rượu là quá trình lên men yếm khí phân giải
ñường thành ethanol nhờ xúc tác của các enzyme của nấm men (ðồng Thị Thanh
Thu, 1995).
Phương trình tổng quát của quá trình lên men rượu:
C
6
H
12
O
6
2C
2

H
5
OH + 2CO
2
+ 49 Kcal
Quá trình lên men trải qua ba giai ñoạn chính sau:
Giai ñoạn 1: Giai ñoạn ñường phân, ñây là giai ñoạn xảy ra nhiều phản ứng với sự
xúc tác của nhiều enzyme và sản phẩm cuối của quá trình ñường phân là acid
pyruvic.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
9


Hình 6. Quá trình ñường phân


Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
10

Giai ñoạn 2: Acid pyruvic bị decarboxyl hóa thành acetaladehyde với sự xúc tác của
enzyme pyruvatdecarcylase

Pyruvate decarboxylase
CH
3
CO-COOH CH
3
CHO + CO
2

Giai ñoạn 3: acetaldehyde tiếp nhận hydro của NADH
2
dưới sự xúc tác của enzyme
alcoldehydrogenase thành ethanol.
CH
3
CHO alcoldehydrogenase C
2
H
5
OH

NADH
2
NADH
(Nguồn: ðồng Thị Thanh Thu, 1995).
2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình lên men
a. Ảnh hưởng bởi nhiệt ñộ
ðối với nấm men Saccharomyces nhiệt ñộ tối ưu nằm trong giới hạng 28 – 32
o
C.
Nếu nhiệt ñộ thấp thì khả năng lên men kéo dài hơn. Ở nhiệt ñộ cao, hoạt tính của
nấm men sẽ giảm nhanh nhưng chủ yếu là nhiễm lactic và nấm men hoang dại. Ở
nhiệt ñộ 30
o
C, men hoang dại phát triển nhanh hơn Saccharomyces 2 ñến 3 lần .
Mặt khác, khi lên men ở nhiệt ñộ cao sẽ tạo nhiều ester aldehyde và tổn thất rượu
theo CO
2
sẽ tăng.

b. Ảnh hưởng của pH
Nồng ñộ H
+
trong môi trường có ảnh hưởng lớn ñến hoạt ñộng của nấm men.
Chúng có khả năng làm thay ñổi ñiện tích các chất của vỏ tế bào, làm giảm hoặc
tăng mức ñộ thẩm thấu của các chất dinh dưỡng cũng như chiều hướng của quá
trình lên men. Trong ñiều kiện lên men rượu, pH tối ưu ñể tạo ethanol là từ 4,5 ñến
5,0. Nếu tăng pH thì dịch lên men dễ bị nhiễm khuẩn, glyceryl ñược tạo nhiều hơn
làm giảm hiệu suất lên men. Ở pH < = 4,2 nấm men phát triển tuy chậm nhưng tạp
khuẩn hầu như không phát triển ñược vì thế khi gây men giống trong ñiều kiện sản
xuất người ta ñiều chỉnh pH tới 3,8 – 4,0 ñể hạn chế sự phát triển của vi khuẩn
lactic và nấm men hoang dại. Khi nấm men ñã phát triển mạnh và nhiều ta tăng pH
ñến tối ưu cho nấm men phát triển nhanh hơn.
c. Ảnh hưởng của nồng ñộ dịch lên men
Nồng ñộ ñường quá cao sẽ dẫn ñến làm tăng áp suất và làm mất cân bằng trạng thái
sinh lý của nấm men. Ngoài ra ñường nhiều sẽ dẫn ñến tổn thất và kéo dài thời gian
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
11

lên men. Ngược lại nếu nồng ñộ dịch ñường thấp sẽ không kinh tế và làm giảm
năng suất thiết bị lên men. Bình thường người ta khống chế nồng ñộ ñường từ 13 -
15%, ñể sau khi lên men sẽ nhận ñược nồng ñộ rượu trong giấm chín là 8,8 – 9,5%
d. Ảnh hưởng của nồng ñộ rượu
Quá trình nuôi cấy nấm men là tạo ñiều kiện cho nấm men phát triển sinh khối, ñạt
số lượng theo yêu cầu. Song nấm men cũng thực hiện một quá trình lên men rượu
ñáng kể. Trong dịch nấm men có khoảng 4-6% rượu. Nồng ñộ rượu sinh ra có ảnh
hưởng ñến tốc ñộ và khả năng phát triển của nấm men. Cùng một môi trường nuôi
cấy, số lượng tế bào nấm men cho vào bằng nhau, ñiều kiện nuôi cấy giống nhau thì
nồng ñộ rượu ban ñầu 1% ñã có ảnh hưởng ñến tốc ñộ và khả năng phát triển của
nấm men, từ 4-6% ñã có ảnh hưởng xấu.

e. Ảnh hưởng của việc thông khí và ñảo trộn
Oxy là thành phần không thể thiếu ở giai ñoạn phát triển sinh khối. Nấm men sẽ
phát triển nhanh và tạo ra hàm lượng rượu nhiều hơn trong môi trường ban ñầu
ñược thông khí và có ñủ O
2
. Tuy nhiên nó lại là nguyên nhân gây hư hỏng rượu
trong các giai ñoạn phát triển còn lại. Với sự có mặt quá nhiều của oxy nấm men sẽ
lên men không hoàn toàn vì chúng sẽ tiếp tục phát triển sinh khối.
Thông khí tức là cung cấp ñủ oxy cho quá trình hô hấp của nấm men. Việc thông
khí kết hợp với việc ñảo trộn có ảnh hưởng rõ rệt ñến quá trình sinh trưởng và phát
triển của nấm men. Thiếu thông khí, tức là ñiều kiện yếm khí, nấm men sẽ thực hiện
quá trình lên men rượu, nồng ñộ rượu trong môi trường tăng lên nhanh chóng, khi
ñó sự phát triển của nấm men sẽ dần dần bị kìm hãm.
Việc thông khí và ñảo trộn còn có tác dụng làm cho môi trường luôn ở trạng thái
ñộng, tăng cường sự tiếp xúc của tế bào nấm men với môi trường dinh dưỡng, do ñó
rút ngắn ñược thời gian nuôi cấy. Trong thực tế sản xuất, nếu thông khí ñầy ñủ có
thể rút ngắn ñược thời gian nuôi cấy1/3 thời gian nuôi cấy so với ñiều kiện thiếu
thông khí.

2.2.3 Các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian của quá trình lên men
 Sự tạo thành acid
Quá trình lên men rượu luôn tạo các acid hữu cơ bao gồm: acid acetic, acid lactic,
acid butyric, acid pyruvic và acid succinic nhưng nhiều hơn cả là acid acetic và acid
latic. Các acid bay hơi ñược tích tụ chủ yếu ở giai ñoạn ñầu của quá trình lên men.
Aldehyde acetic tạo thành nhanh chóng trong giai ñoạn ñầu lên men, nhưng dần
cuối giai ñoạn giảm ñáng kể.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
12

Một số nấm men có thể dùng acid acetic làm cơ chất dinh dưỡng và như vậy là

trong quá trình lên men lượng acid tạo thành trong giai ñoạn ñầu và giảm trong giai
ñoạn cuối (do nấm men sử dụng).
Acid acetic có thể ñược tạo thành từ phản ứng oxy hoá khử giữa hai aldehyde
acetic-1 phân tử bị oxy hoá, phân tử thứ hai sẽ bị khử:
CH
3
CHO + CH
3
CHO + H
2
O = CH
3
COOH + C
2
H
5
OH
Acid lactic ñược tạo bởi pyruvat dehydronase theo phản ứng:
CH
3
CO-COOH + NAD.H
2
= CH
3
CHOHCOOH + NAD
Hoặc
CH
2
O(H
2

PO
3
)CHOHCHO + H
2
O = CH
3
CHOHCOOH + H
3
PO
4
Acid citric theo Laphon ñược tạo từ aldehyde acetic. Phản ứng ñược biểu diễn tổng
quát như sau:
9CH
3
CHO + 4H
2
O = (CH
2
COOH)
2
C(OH)COOH + 6CH
3
CH
2
OH
Acid succinic ñược tạo thành có thể theo hai con ñường: dehydro và trùng hợp hai
phân tử acid acetic với một phân tử aldehyde acetic:
2CH
3
-COOH + CH

3
CHO = COOHCH
2
CH
2
COOH + C
2
H
5
OH
Hoặc ñược tạo thành do deamin acid glutamic. Trường hợp này aldehyde glyceric
tiếp nhận hydro và tạo ra cả glycerin. Phương trình tổng quát tạo acid succinic cùng
với glycerin từ acid glutamic ñược biểu diễn như sau:
C
6
H
12
O
6
+ COOH-CH
2
-CH
2
-CHNH
2
COOH + 2H
2
O = COOH-CH
2
CH

2
COOH +
2C
3
H
8
O
3
+NH
3
+ CO
2
.
Glycerin và aldehyde ñều là sản phẩm trung gian của lên men rượu. Trong ñiều kiện
lên men nhằm mục ñích chỉ thu rượu etylic, người ta khống chế pH dịch lên men
trong giới hạn 4,5 – 5,2. Với ñiều kiện ấy lượng glycerin tạo thành chỉ chiếm 0,3 –
0,45% dịch giấm chín, tương ứng tiêu tốn ñường 2 – 3% so với lượng ñưa vào. Nếu
tăng pH tới kiềm thì lượng ñường tham gia tạo glycerin tăng tới 23,4% và ñường
tạo aldehyde nhưng chưa chuyển thành rượu ñạt 11,9%.
 Sự tạo thành rượu bậc cao
Một trong những sản phẩm phụ quan trọng ñược tạo thành trong quá trình lên men
rượu là các rượu có số nguyên tử carbon lớn hơn hai. Các alcol này tuy ít nhưng nếu
lẫn vào rượu ethylic sẽ gây ảnh hưởng xấu ñến chất lượng sản phẩm. ðó là các alcol
propylic, izobutylic, izoamylic, amylic,... Hàm lượng của chúng chỉ khoảng 0,4–
0,5% so với cồn etylic nhưng gây cho sản phẩm có mùi khó chịu. Các alcol này có
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
13

tên chung là dầu fusel. Các dầu fusel này do nấm men sử dụng nitơ của các acid
amin tạo thành.

Phương trình tổng quát quá trình tạo thành alcol có phân tử cao ñược ñơn giản theo
phản ứng:
R-CH(NH
2
)-COOH + H
2
O = RCH
2
OH + NH
3
+ CO
2
Như vậy việc tạo thành alcol cao phân tử gắn liền với sự biến ñổi của acid amin xảy
ra trong ñiều kiện yếm khí chỉ có thể ñồng thời với lên men rượu, sự tạo thành alcol
cao phân tử khi lên men là do acid amin bị mất NH
3
, sau ñó mất CO
2
và cuối cùng
aldehyde bị khử ñể tạo ra alcol.
Bằng con ñường tương tự, nhiều acid amin cũng ñược tạo thành như valine và
izoleucine … chúng là tiền ñề ñể tạo ra các alcol bậc cao sau này. Thực ra quá trình
amin hoá acid pyruvic xảy ra rất phức tạp, qua nhiều giai ñoạn có liên hệ chặt chẽ
với nhau. Acid acetic tạo thành có hoạt tính cao lại tác ñộng cho các quá trình khác
tiếp theo.
 Sự tạo thành ester và các sản phẩm phụ khác
Sự tạo thành ester
Song song với việc tạo ra acid và alcol, dưới tác dụng của enzyme trong nấm men,
các acid và alcol sẽ tác dụng lẫn nhau ñể tạo ra những ester tương ứng. Phương
trình tổng quát:

R
1
CH
2
OH + R
2
COOH = R
2
COO-CH
2
R
1
+ H
2
O
Este etylic có thể ñược tạo thành do ethanol kết hợp với acid acetic hoặc là do sự
tham gia phản ứng của các aldehyde.
Sự tạo thành metanol
Trong quá trình nấu nguyên liệu, các chất pectin este của acid polygalacturonic bị
thủy phân tạo thành acid pectic và methanol là một chất ñộc ñối với cơ thể.
Sự tạo thành fufurol
ðường chứa trong nguyên liệu chủ yếu là saccharose, glucose, fructose và một ít
maltose. Ở nhiệt ñộ cao các ñường sẽ bị phân hủy và mất nước ñể tạo thành
caramen, fufurol, oxymetyl fufurol và melanoidin. ðường pentose bị mất ba phân tử
nước tạo thành fufurol.
Sự tạo thành aldehyde
Là sản phẩm của quá trình trao ñổi chất ở nấm men và cũng có thể ñược tạo thành
qua con ñường oxy hóa các loại rượu. Chủ yếu là hàm lượng acetaldehyde.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
14

Lượng sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian tạo thành trong quá trình lên men phụ
thuộc vào nhiều yếu tố. Chúng thay ñổi theo nhiệt ñộ, pH, mức ñộ sục khí cũng như
chủng giống nấm men và cả nguồn nguyên liệu.
2.2.4 Làm trong rượu
Làm trong sản phẩm là một công ñoạn rất quan trọng ñể nâng cao giá trị sản phẩm.
Việc làm trong này liên quan ñến lượng khoáng, protein, những chất không hòa tan,
chất ñộc vi khuẩn, nấm men, nấm mốc còn lại trong rượu.
a. Chitosan
 Chitin
Chittin là một polysaccharide, nó là một polymer sinh học ñược tạo thành do sự kết
hợp của N-acetyl-D-glucosamine.




Hình 7. Công thức cấu tạo của chitin
 Chitosan
Chitin là polysacharride tích ñiện dương ñược tạo thành từ N-acetylglucosamine
và glucosamine liên kết với nhau nhờ liên kết
β
- (1- 4) ; cấu trúc này tương
ñồng với cấu trúc của cellulose ngoại trừ cacbon ở vị trí thứ 2 chứa nhóm amine
thay vì nhóm hydroxyl (Cao Minh Hậu, 2006). Chitosan cũng là một polysaccharide
ñược chiết suất từ chitin, ñược cấu tạo từ (1-4)-2-amino-2-dioxy-D-glucose. Khi
chitin ñược ñung nóng ở nhiệt ñộ 90-120
0
C trong môi trường NaCl >40% thì
chitosan ñược tạo thành do sự tách nhóm acetyl của chitin

Hình 8. Công thức cấu tạo chitin (1), chitosan (2), cellulose (3)
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
15

- Công thức phân tử của chitosan: (C
6
H
11
O
4
N)
n

- Phân tử lượng: M
chitosan
= (161,07)
n

- Hai chỉ số quan trọng của chitosan là:
+ Mức ñộ deacetyl hóa (DD): là ñộ chuyển hóa chitin thành chitosan. Thông thường
mức ñộ deacetyl hóa ñạt khoảng 85-95%
+ Khối lượng phân tử trung bình (MW): ñược xác ñịnh qua ñộ nhớt của dung dịch
chitosan và có giá trị biến ñổi từ 100 -1200 KDa tùy theo mỗi loại
Tính chất của chitosan
• Chitosan chính là sản phẩm biến tính của chitin, là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình
vảy, có thể xay nhỏ theo nhiều kích cỡ khác nhau
• Dung dịch chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi, không vị
• Chitosan không tan trong nước, dung dịch kiềm và acid ñậm ñặc, tan ñược trong
dung dịch acid loãng (pH<6) tạo thành dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng

tốt, nhiệt ñộ nóng chảy là 309-311
o
C
• Chitosan không những có hoạt tính sinh học cao, ñộc tính thấp mà còn có khả
năng hòa hợp trong cơ thể, khả năng tự phân hủy
b. Gelatin
Nguồn gốc
Gelatin là các polypeptide cao phân tử dẫn xuất từ collagen, là thành phần protein
chính trong các tế bào liên kết của nhiều loại ñộng vật, bao gồm: xương, da. Gelatin
có rất nhiều ứng dụng, nó ñược ứng dụng trong thực phẩm như là một chất làm
trong nước quả. Gelatin cũng là một tác nhân rất tốt trong việc làm trong rươu bia.
Gelatin ñược sử dụng trong các món ngọt chiếm 8-10% trọng lượng khô và ñược sử
dụng như một chất làm ñặc trong yogurt từ 0,3-3%.
Gelatin bao gồm 2 loại: gelatin A và gelatin B (Cole, 1986; Võ Tấn Thành, 2000)
 Gelatin A: Gelatin A thu ñược từ sự thủy phân da heo trong môi trường acid
và có ñiểm ñẳng ñiện từ 6 ñến 9
 Gelatin B: gelatin B thu ñược từ sự thủy phân xương, sọ trong môi trường
kiềm và
có pI gần bằng 5
Tuy nhiên theo Pibéreau-gayon, 2006 thì có 3 loại gelatin
 Gelatin hòa tan trong nước nóng có 30-50% protein với khối lượng phân tử
trên 10
5
và có ñiện tích dương rất mạnh, 0,5-1,2 meq/g
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ
16

 Gelatin dạng lỏng là sản phẩm thủy phân collagen bằng một chất hóa học
mạnh, có khối lượng phân tử trung bình (M<10
5

), ñiện tích dương yếu
 Gelatin tan trong nước lạnh là sản phẩm thủy phân collagen bằng enzyme,
ñiện tích dương rất yếu, lượng peptide thấp và khối lượng protein rất thấp
Cấu tạo
Gelatin bao gồm 1/3 gycerine, proline, là 4-hydroxyproline và acid glutamic. Một
cấu trúc tiêu biểu : -Ala-Gly-Pro-Arg-Gly-Glu-4Hyp-Gly-Pro-

Hình 9. Cấu trúc gelatin
Thành phần
Protein: 84-90%
Ẩm: 8-15%
Tro: 1-2%

Tính chất của gelatin
Gelatin gần như không mùi, không vị, không màu hoặc có màu vàng nhạt, trong
suốt. Gelatin hòa tan trong nước nóng, glycerol, acid acetic và không tan trong dung
môi hữu cơ. Gelatin trương nở khi cho vào nước lạnh, lượng nước hấp thu gấp 5
ñến 10 lần thể tích của nó. Gelatin có nhiệt ñộ nóng chảy thấp khoảng 30-35
0
C.
Hầu hết các ứng dụng của gelatin là sử dụng tính chất vật lý ñặc biệt của nó hơn vì
giá trị dinh dưỡng (Võ Tấn Thành, 2000). Các tính chất quan trọng của gelatin là:
 Tạo gel thuận nghịch
 Có nhiệt ñộ nóng chảy thấp
 Tạo gel một mình (không sử dụng chất trợ ñông)