Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế biến rượu vang từ bột khoai lang tím nhật bản

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------------------

HÀ THỊ THANH LOAN

Tên đề tài:

“NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN RƯỢU VANG TỪ
BỘT KHOAI LANG TÍM NHẬT BẢN”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
Khoa

: CNSH & CNTP

Khóa học

: 2010 - 2014

Thái Nguyên - 2014


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------------------

HÀ THỊ THANH LOAN

Tên đề tài:

“NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN RƯỢU VANG TỪ
BỘT KHOAI LANG TÍM NHẬT BẢN”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
Khoa
: CNSH & CNTP
Khóa học
: 2010 - 2014
Giảng viên hướng dẫn
: 1. T.S Hoàng Thị Lệ Hằng
2. Th.S. Phạm Thị Vinh
1. Bộ môn bảo quản Chế biến Viện Nghiên cứu rau quả,
Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội
2. Khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm
Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Thái Nguyên - 2014

i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là
trung thực và chưa hề được sử dụng.
Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã được
cảm ơn và các thông tin được trích dẫn trong chuyên đề này đã được ghi rõ nguồn
gốc.

Thái Nguyên, ngày 01 tháng 0 6 năm 2014
Người thực hiện

Hà Thị Thanh Loan


ii

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp chuyên ngành Công nghệ Thực
phẩm vừa qua, em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến toàn thể quý thầy cô của bộ
môn Công nghệ Thực phẩm thuộc Khoa Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Thực
Phẩm – Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên và các cô chú, anh chị trong Bộ
môn Bảo quản Chế biến - Viện Nghiên cứu Rau quả - Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội đã
tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuân lợi để em hoàn thành được khóa luận văn
của mình.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Hoàng Thị Lệ Hằng và cô
Phạm Thị Vinh. Em cảm ơn cô đã truyền cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý
báu và tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận.
Em xin gửi lời cảm ơn đến cán bộ phòng thí nghiệm và tập thể các bạn sinh

viên lớp Công nghệ Thực phẩm K42 đã luôn cổ vũ, động viên, giúp đỡ và đóng góp
ý kiến trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và những người thân đã luôn
ủng hộ, động viên, tạo mọi điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập tại trường.

Thái Nguyên, ngày 01 tháng 0 6 năm 2014
Người thực hiện

Hà Thị Thanh Loan


iii

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................ ii
MỤC LỤC .................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................. vii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................... ix
PHẦN 1: MỞ ĐẦU ......................................................................................... i
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................ 1
1.2. Mục đích và yêu cầu................................................................................. 2
1.2.1. Mục đích............................................................................................................2
1.2.2. Yêu cầu..............................................................................................................2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 3
2.1. Giới thiệu về khoai lang tím ..................................................................... 3
2.2. Giới thiệu về rượu vang ............................................................................ 5
2.2.1. Định nghĩa rượu vang .......................................................................................5

2.2.2. Giá trị của rượu vang ........................................................................................6
2.2.3. Thành phần rượu vang ......................................................................................8
2.3. Giới thiệu một số enzym amylase thủy phân tinh bột ................................ 8
2.4. Nấm men dùng trong sản xuất rượu vang ................................................ 10
2.5. Các quá trình xảy ra chủ yếu trong sản xuất rượu.................................... 13
2.5.1. Quá trình dịch hóa ...........................................................................................13
2.5.1.1. Cơ sở lý luận ................................................................................................13
2.5.1.2. Những biến đổi xảy ra trong quá trình dịch hóa ..........................................14
2.5.2. Quá trình đường hóa .......................................................................................14
2.5.2.1. Cơ sở lý luận ................................................................................................14
2.5.2.2. Những biến đổi xảy ra trong quá trình đường hóa .......................................14
2.6. Quá trình lên men rượu .......................................................................... 14
2.6.1. Khái quát về quá trình lên men rượu...............................................................14
2.6.2. Cơ chế của quá trình lên men ..........................................................................15
2.6.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men..................................................15


iv

2.7. Sắc tố trong sản xuất rượu vang .............................................................. 18
2.7.1.Vai trò của sắc tố trong sản xuất thực phẩm ....................................................18
2.7.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi hàm lượng anthocyanin .....................18
2.8. Các chỉ tiêu cơ bản để đánh giá chất lượng rượu vang............................. 19
PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
..................................................................................................................... 21
3.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu ............................................................ 21
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................21
3.1.2. Vật liệu nghiên cứu .........................................................................................21
3.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu .............................................................. 22
3.2.1. Địa điểm nghiên cứu .......................................................................................22

3.2.2. Thời gian nghiên cứu ......................................................................................22
3.3. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................22
3.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 23
3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm........................................................................23
3.4.1.1. Các thí nghiệm cho nội dung 1: Nghiên cứu xác định các thông số thích hợp
cho quá trình dịch hóa tinh bột khoai lang tím .........................................................23
3.4.1.2. Các thí nghiệm cho nội dung 2 ....................................................................25
3.4.1.3. Các thí nghiệm cho nội dung 3 ....................................................................26
3.4.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu..............................................28
3.4.2.1. Xác định pH bằng máy pH meter cầm tay ....................................................28
3.4.2.2. Xác định hàm lượng chất khô hòa tan bằng chiết quang kế.........................28
3.4.2.3. Phương pháp xác định hàm lượng đường khử, đường tổng số bằng phương
pháp Ferixianua .........................................................................................................29
3.4.2.4. Xác định hàm lượng cồn bằng phương pháp chưng cất...............................30
3.4.2.5. Xác định số lượng tế bào nấm men bằng buồng đếm hồng cầu ..................30
3.4.2.6. Xác định hàm lượng anthocyanin bằng phương pháp pH vi sai ..................31
3.4.2.7. Phương pháp đánh giá cảm quan của sản phẩm theo tiêu chuẩn TCVN
3215-79 .....................................................................................................................32
2.4.2.8. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật ............................................33
3.4.3. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................33


v

PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 34
4.1. Nghiên cứu xác định các thông số thích hợp cho quá trình dịch hóa tinh bột
khoai lang tím bằng enzym α – amylase ........................................................ 34
4.1.1. Xác định tỷ lệ nguyên liệu/nước thích hợp cho quá trình dịch hóa ................34
4.1.2. Xác định nồng độ enzym α - amylase thích hợp cho quá trình dịch hóa tinh
bột khoai lang tím......................................................................................................35

4.1.3. Xác định nhiệt độ xử lý enzym α - amylase thích hợp cho quá trình dịch hóa
tinh bột khoai lang tím ..............................................................................................37
4.1.4. Xác định pH xử lý enzym α - amylase thích hợp cho quá trình dịch hóa tinh
bột khoai lang tím......................................................................................................38
4.2. Nghiên cứu xác định được thông số công nghệ trong quá trình đường hóa
tinh bột khoai lang tím bằng enzym glucoamylase trên nguyên liệu tinh bột
khoai lang tím Nhật Bản................................................................................ 40
4.2.1. Xác định nồng độ enzym glucoamylase bổ sung trong quá trình đường hóa
tinh bột khoai lang tím ..............................................................................................40
4.2.2. Xác định nhiệt độ xử lý enzym glucoamylase bổ sung trong quá trình đường
hóa tinh bột khoai lang tím........................................................................................41
4.2.3. Xác định pH xử lý enzym glucoamylase bổ sung trong quá trình đường hóa
tinh bột khoai lang tím ..............................................................................................42
4.3. Nghiên cứu xác định được các thông số công nghệ của quá trình lên men
rượu đới với sản phẩm rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản ....................... 43
4.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô của dịch lên men đến chất lượng rượu vang
từ khoai lang tím .......................................................................................................43
4.3.2. Ảnh hưởng của pH lên men đến chất lượng rượu vang từ khoai lang tím .....45
4.3.2.1. Ảnh hưởng của pH đến khả năng sử dụng đường của nấm men .................45
4.3.2.2. Ảnh hưởng của pH đến lượng cồn tạo ra sau quá trình lên men.................46
4.3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống nấm men đến chất lượng rượu vang từ khoai
lang tím......................................................................................................................47
4.4. Kết quả đánh giá chất lượng của rượu vang từ khoai lang tím Nhật bản
thành phẩm theo TCVN 7045 - 2002 ............................................................. 49
4.4.1. Kết quả đánh giá chỉ tiêu cảm quan ................................................................49
4.4.2. Kết quả đánh giá chỉ tiêu hóa học ...................................................................50


vi

4.4.3. Kết quả đánh giá chỉ tiêu vi sinh vật ...............................................................50
4.5. Quy trình công nghệ chế biến rượu vang khoai lang tím.......................... 52
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 55
5.1. Kết luận ................................................................................................. 55
5.2. Kiến nghị ............................................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 57
PHỤ LỤC


vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CT

: Công thức

CKHT

: Chất khô hòa tan

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Vam

S

: Saccharomyces

E

: Escherichia

C

: Clostridium

S.aureus

: Staphylococcus aureus

ES

: Phức hợp enzyme – cơ chất


viii

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Hàm lượng các chất chống oxy hóa trong các loại khoai lang khác
nhau ................................................................................................. 4
Bảng 2.2: Hàm lượng các chất vi lượng trong các loại khoai lang .................... 4
Bảng 2.3: Chỉ tiêu hóa học của rượu vang (Theo TCVN 7045 - 2002) ........... 19
Bảng 2.4: Các chỉ tiêu vi sinh vật của rượu vang (Theo TCVN 7045 - 2002) . 20
Bảng 4.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/nước đến chất lượng dịch khoai
lang tím sau khi dịch hóa bằng enzym α - amylase ......................... 34
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của nồng độ enzym α - amylase đến chất lượng dịch
khoai lang tím sau dịch hóa ............................................................ 36
Bảng 4.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzym α - amylase thích hợp cho quá

trình dịch hóa tinh bột khoai lang tím ............................................. 37
Bảng 4.4: Ảnh hưởng nồng độ enzym glucoamylase bổ sung trong quá trình
đường hóa tinh bột khoai lang tím .................................................. 40
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô của dịch lên men đến chất lượng
rượu vang từ khoai lang tím ........................................................... 43
Bảng 4.6: Đánh giá cảm quan rượu vang sau 10 ngày lên men ...................... 44
Bảng 4.7: Ảnh hưởng của pH đến khả năng sử dụng đường của nấm men ...... 45
Bảng 4.8: Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng độ cồn tạo ra sau quá trình lên
men .............................................................................................. 46
Bảng 4.9: Đánh giá cảm quan rượu vang sau 10 ngày lên men ....................... 47
Bảng 4.10: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men bổ sung vào đến chất lượng rượu
vang khoai lang tím ........................................................................ 48
Bảng 4.11: Kết quả đánh giá cảm quan chất lượng vang khoai lang tím ........ 49
Bảng 4.12: Kết quả chỉ tiêu hóa học của vang khoai lang tím ........................ 50
Bảng 4.13: Kết quả xác định chỉ tiêu vi sinh vật của vang khoai lang tím ...... 51


ix

DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Công thức và chất màu anthocyanin từ khoai lang tím ...................... 5
Hình 2.2: Giống nấm men Saccharomyces ..................................................... 12
Hình 4.1: Ảnh hưởng của pH xử lý enzym α - amylase thích hợp cho quá trình
dịch hóa tinh bột khoai lang tím ..................................................... 39
Hình 4.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzym glucoamylase đến quá trình
đường hóa tinh bột khoai lang tím .................................................. 41
Hình 4.3: Ảnh hưởng của pH xử lý enzym glucoamylase bổ sung trong quá
trình đường hóa tinh bột khoai lang tím .......................................... 42
Hình 4.4. Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến rượu vang từ bột khoai lang tím

Nhật Bản........................................................................................ 52


1

PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Rượu vang là sản phẩm lên men khá phổ biến và có từ lâu đời. Khác với
rượu trắng và các loại rượu pha chế, nó là loại đồ uống lên men trực tiếp từ nước
quả, không qua quá trình chưng cất. Rượu vang nếu sử dụng một cách vừa phải và
điều độ là một thức uống tuyệt hảo, thơm ngon và bổ dưỡng cho sức khỏe của
chúng ta. Chính vì tính phổ biến và tính lợi ích của nó, đến nay đã có rất nhiều các
công trình nghiên cứu và hàng loạt các mặt hàng rượu vang với nhiều hương vị
khác nhau có mặt trên thị trường. Sự đa dạng về nguyên liệu đã tạo ra các loại rượu
vang phong phú về hương vị (Lương Đức Phẩm, 2007). Ngoài việc lên men từ nước
quả, thì ngày nay rượu vang còn được sản xuất từ tinh bột của gạo nếp cẩm, gạo đỏ,
khoai lang tím…Mà không qua quá trình chưng cất.
Nguồn nguyên liệu rau củ ở nước ta rất phong phú và rẻ tiền nhưng có giá trị
dinh dưỡng rất cao và khoai lang tím là một ví dụ điển hình. Khoai lang tím có
nguồn gốc từ Nhật Bản mới được đưa về trồng ở nước ta và đã cho kết quả rất khả
quan, đem lại thu nhập ổn định của người nông dân. Trong khoai lang tím chứa
nhiều anthocyanin hơn các loại khoai lang khác, đây là một chất màu không những
tạo ra màu sắc đẹp, hấp dẫn mà còn có nhiều tác dụng có lợi đối với sức khỏe của
con người. Theo nghiên cứu của giáo sư Soyoung Lim ở bang Kansas (Hoa Kỳ) thì
khoai lang tím chứa nhiều anthocyanin có tính kháng ung thư rất tốt. Ngoài ra, tạp
chí Nông Nghiệp và Hóa thực phẩm của Mỹ vừa công bố kết quả nghiên cứu mới
về tác dụng của khoai lang tím trong việc làm giảm huyết áp, béo phì và phòng
bệnh tiểu đường.
Khoai lang được dùng trong sản xuất tinh bột biến tính như tinh bột oxy hóa
và nhiều loại tinh bột khác, sản xuất đường glucose, fluctose, đường oligose. Sản

xuất ethanol sinh học, sản xuất rượu. Trong khi đó, việc sản xuất ethanol và rượu từ
khoai lang rẻ hơn nhiều so với gạo, ngô, mía và đặc biệt không gây ảnh hưởng tới
nguồn cung cấp lương thực của thế giới (Nguyễn Công Tạn, 2011). Hiện nay, rượu
được sản xuất từ khoai lang chủ yếu rượu đã qua chưng cất vì không chưng cất sẽ
rất đục nên làm mất đi màu sắc và hương thơm, giá trị dinh dưỡng của khoai lang.
Sản xuất rượu vang từ khoai lang tím sẽ đem lại một loại rượu có màu sắc đẹp hấp


2

dẫn từ tự nhiên, tốt cho sức khỏe và nâng cao giá trị của khoai lang tím nhưng việc
làm trong và giữ được màu sắc ổn định là một điều rất khó khăn.
Để giải quyết được vấn đề này, trong quá trình sản xuất rượu vang không qua
chưng cất mà sử dụng enzym α - amylase và enzym glucoamylase tạo thuận lợi cho
quá trình hồ hóa, đường hóa biến tinh bột thành chất hòa tan glucose và đường đơn
giản là cơ chất cho nấm men, đồng thời giúp dễ dàng trong khâu gạn lọc và điều
chỉnh pH giữ màu cho anthocyanin, sử dụng nấm men thuần chủng nhằm tạo ra một
loại rượu màu sắc đẹp, hấp dẫn chất lượng tốt, rút ngắn thời gian sản xuất. Hơn nữa,
rượu vang từ khoai lang tím hiện nay chưa được sản xuất tại Việt Nam. Do đó cần
thiết phải tiến hành nghiên cứu sản xuất rượu vang từ khoai lang tím để tạo ra một
loại rượu có màu sắc đẹp, hấp dẫn chất lượng cao, tốt cho sức khỏe.
Xuất phát từ vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu
xây dựng quy trình công nghệ chế biến rượu vang từ bột khoai lang tím Nhật
Bản”.
1.2. Mục đích và yêu cầu
1.2.1. Mục đích
Xác định các thông số công nghệ trong quá trình chế biến rượu vang từ khoai
lang tím Nhật Bản nhằm tạo ra sản phẩm đạt chất lượng.
1.2.2. Yêu cầu
- Nghiên cứu xác định được các thông số thích hợp cho quá trình dịch hóa

tinh bột khoai lang tím.
- Nghiên cứu xác định được các thông số công nghệ trong quá trình đường
hóa tinh bột khoai lang tím bằng enzym glucoamylase (nồng độ, nhiệt độ, pH xử lý
enzym).
- Nghiên cứu xác định được các thông số công nghệ của quá trình lên men
rượu đối với sản phẩm rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản.
- Đánh giá được chất lượng của rượu vang từ khoai lang tím Nhật bản thành
phẩm theo TCVN 7045 - 2002.
- Thiết lập được quy trình chế biến rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản.


3

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu về khoai lang tím
Khoai lang tím Nhật Bản (Murasakimasa – Nhật tím 1) có nguồn gốc từ Nhật
Bản, do Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc nhập nội năm
1994 từ Công ty FSA. Giống tuyển chọn và giới thiệu hiện được trồng chủ yếu ở
vùng đồng bằng sông Cửu Long với đặc tính nông học chủ yếu như sau: Thời gian
sinh trưởng 105 – 110 ngày với năng suất củ tươi đạt 10 – 22 tấn/ha, hàm lượng
chất khô 27 – 30 0Bx, vỏ củ màu tím sẫm, thịt củ màu tím đậm, dạng củ đều đẹp, có
thể trồng quanh năm và cho thu nhập cao, gấp đôi các loại khoai khác. Đây là giống
khoai dễ trồng, bình quân mỗi dây khoai cho từ 3 – 7 củ, ít bị sùng ăn. Do khoai
lang tím Nhật Bản có chất lượng cao nên ngoài tỷ lệ củ dùng để ăn tươi còn được
chế biến ra nhiều sản lượng khác như sấy khô, chế biến bánh kẹo, mứt đóng hộp…
Nhờ vậy có thể tiêu dùng trong nước và xuất khẩu ra nước ngoài trên thế giới như:
Nhật Bản, Mỹ, Singapore, Hàn Quốc… Mang lại giá trị kinh tế cao.
* Tính ưu việt của khoai lang tím Nhật Bản so với cá loại khoai lang khác
Ngoài giá trị cung cấp năng lượng với nhiều loại vitamin A, B, C, E và các

chất khoáng K, Ca, Mg, Fe, Se…, giàu chất xơ thực phẩm thì khoai lang tím Nhật
Bản còn có những ưu điểm vượt trội so với các giống khoai lang khác. Những
nghiên cứu gần đây cho thấy giống khoai lang tím có chứa một lượng anthocyanin
đáng kể với tác dụng kháng oxy hóa rất mạnh, có khả năng kiềm chế đột biến của tế
bào ung thư, ngăn ngừa ung thư, hạ huyết áp, phòng ngừa bệnh tim mạch. Chất màu
trong khoai lang tím hiện đang được một số nhà nghiên cứu trên thế giới nghiên cứu
để thu nhận chất màu thực phẩm thiên nhiên thay thế cho chất màu nhân tạo. Bao
gồm các hợp chất phenol, anthocyanin, carotenoid, trong đó khoai lang tím chứa
chất chống oxy hóa tổng số nhiều nhất. Ngoài ra, khoai lang tím là một trong những
nguyên liệu chủ yếu để chế biến loại nước uống chức năng.


4

Bảng 2.1: Hàm lượng các chất chống oxy hóa
trong các loại khoai lang khác nhau
Thành phần
Hợp chất Phenolic (%)
Anthocyanin (%)
Carotenoid (%)
Tổng số chất chống oxy hóa
(µg trolox equiv/g)
Hàm lượng chất khô (%)

Màu sắc củ
Trắng

Vàng

Tím

0,55 – 1,36

0,77 – 1,16

0,02 – 3,04

0 – 0,08

0,01 – 0,13

0,23 – 1,82

0,40 – 14,75

0,33 – 56,93

0,37 – 4,32

809 – 2979

1424 – 3047

1751 – 5600

25,7 – 40,7

25,4 – 37,0

33,2 – 41,7

Bảng 2.2. Hàm lượng các chất vi lượng trong các loại khoai lang
Thành phần

Màu sắc củ
Trắng

Vàng

Tím

Hàm lượng Sắt (ppm)

60,7

80,1

48,7

Hàm lượng Kẽm (ppm)

9,9

9,8

8,7

Hàm lượng Caxi (ppm)

0,14

0,19

0,18

Hàm lượng Kali (%)

0,87

0,96

0,90

Hàm lượng chất khô (%)

36,4

29,5

38,2

Các vi chất có trong khoai lang khá dồi dào, ăn khoai lang đơn thuần bảo
đảm cung cấp thừa lượng vitamin A, đáp ứng 28% nhu cầu vitamin C, 25% chất
manganese, 16% chất đồng, xơ và vitamin B6, 8% chất sắt và Kali.
* Hợp chất anthocyanin có trong củ khoai lang tím Nhật Bản
Hợp chất anthocyanin có trong khoai lang tím với hàm lượng từ 0,23 –
1,82%, đây là một hợp chất thuộc nhóm flavonoid. Anthocyanin là chất màu tự
nhiên có nhiều tính chất, tác dụng quý báu, bởi vậy nó được sử dụng ngày càng
rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm cũng như trong y học. Trong sản xuất thực
phẩm cùng với các chất màu tự nhiên khác như carotenoid, clorofil, anthocyanin

giúp sản phẩm hồi phục màu tự nhiên ban đầu, tạo ra màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản
phẩm. Đồng thời do có khả năng kháng oxy hóa nên chúng còn được dùng để làm
bền chất béo. Trong y học tác dụng của anthocyanin rất đa dạng nên được ứng dụng


5

rộng rãi: do khả năng làm giảm tính thấm thành mạch và thành tế bào nên được sử
dụng trong trường hợp chảy máu, hoặc có nguy cơ chảy máu. Do có khả năng
chống oxy hóa nên anthocyanin được sử dụng để chống lão hóa, hạn chế sự giảm
sức đề kháng do sự suy giảm của hệ thống miễn dịch, nhờ có tác dụng chống tia
phóng xạ nên có thể hỗ trợ cho cơ thể sống trong môi trường có những bức xạ điện
từ. Ngoài ra, anthocyanin còn được dùng trong điều trị chống dị ứng, viêm loét do
nguyên nhân nội sinh hay ngoại sinh, kháng nhiều loại vi khuẩn khó tiêu diệt, tăng
chức năng chống độc của gan, ngăn ngừa sự nhiễm mỡ gan và hoại tử mô gan, điều
hòa lượng cholesterol trong máu, tránh nguy cơ tắc nghẽn xơ vữa động mạch, phục
hồi trượng lực tim, điều hòa nhịp tim và huyết áp, điều hòa chuyển hóa caxi, làm
giảm đau do tác dụng co thắt cơ trơn, làm giảm các đám xuất huyết nhỏ trong bệnh
tiểu đường. Ngoài ra anthocyanin còn có thể có nhiều ứng dụng khác do các phản
ứng đa dạng của chúng trong các enzym và các quá trình trao đổi chất khác nhau,
chính vì vậy việc quan tâm tới thực phẩm giàu anthocyanin ngày càng được tăng
cường vì nó có lợi cho sức khỏe con người.

Hình 2.1. Công thức và chất màu anthocyanin từ khoai lang tím
2.2. Giới thiệu về rượu vang
2.2.1. Định nghĩa rượu vang
Là rượu lên men từ các loại quả không qua chưng cất (lên men tự nhiên hoặc
cấy chủng nấm men thuần khiết (có độ cồn từ 9 - 150)[7]. Bản chất của rượu vang là
nước quả lên men. Do vậy, vang là sản phẩm tự nhiên, có giá trị dinh dưỡng, có

6

hương thơm ngon, nhiều vitamin và khoáng, chứa các đường đơn dễ tiêu hóa, chống
ung thư, có thể chữa một số bệnh như hen, thiếu máu… Dùng là rượu bồ, bồi dưỡng
cho người sức khỏe yếu [3].
2.2.2. Giá trị của rượu vang
Rượu vang được biết có tác dụng kích thích tiêu hoá, giúp ăn ngon miệng,
làm cho tinh thần sảng khoái, tăng cường thêm năng lượng, chất dinh dưỡng cho
cơ thể. Nhiều nghiên cứu cho thấy thành phần hoạt chất polyphenol và
anthocyanin sẵn có trong rượu vang có khả năng giúp cơ thể bảo vệ chống lại các
bệnh xơ cứng các động mạch và các bệnh về tim mạch.
Theo một nghiên cứu của các nhà khoa học Hà Lan cho biết, mỗi ngày dùng
ít nhất một ly rượu vang có thể giúp giảm bớt nguy cơ tử vong do các vấn đề về
tim mạch và các vấn đề khác ở nam giới, và có thể giúp họ sống lâu hơn nhiều
năm nữa. Số liệu trong nghiên cứu cho thấy: những người uống rượu vang có tuổi
thọ dài hơn gần 4 năm so với những người kiêng rượu, và trung bình người uống
rượu vang sống lâu hơn 2 năm so với những người uống bia hoặc các loại rượu
mạnh khác.
Nghiên cứu của trường Ðại Học Davis và khoa học gia Pháp Quốc còn chỉ
ra rượu vang có ích lợi cho sức khỏe, cụ thể là giúp làm tăng cholesterol có lợi,
lipoprotein mật độ cao và giúp làm giảm cục đông máu có liên quan đến đột quỵ,
giúp ngăn chặn nguyên nhân gây cao cholesterol xấu. Tác dụng này là trong rượu
vang có chứa hai thành phần là resveratrol và saponin.
* Rượu vang đỏ có tác dụng chống béo phì
Nghiên cứu của trường Ðại Học Ulm, Ðức Quốc đã cho thấy hoạt chất
resveratrol có nhiều trong rượu vang đỏ còn giúp ích chống lại chứng béo phì, có
thể giúp ngăn chặn sự sinh sản và phát triển của tế bào mỡ trong cơ thể người.
Trong nghiên cứu cho biết resveratrol làm giảm được số lượng phân chia của các
tế bào mỡ. Ngoài ra nó còn làm cho tế bào mỡ trở nên nhỏ đi và giảm sản xuất các

yếu tố có liên hệ đến bệnh tiểu đường và hiện tượng máu đóng cục trong mạch
máu. Cơ chế chính của hiện tượng này là do resveratrol đã “mở” gene SIRT1 điều
khiển chuyển hóa và tuổi thọ của tế bào mỡ. Hiện tại, một số hãng dược phẩm đã
chuẩn bị sẵn sàng cho việc bào chế loại thuốc mới dựa trên cơ chế này.


7

* Rượu vang có tác dụng giảm nguy cơ ung thư tiền liệt tuyến
Một nghiên cứu trong tạp chí ung thư quốc tế công bố ít nhất dùng 4 ly
rượu vang đỏ mỗi tuần bổ sung vào chế độ ăn sẽ làm giúp giảm nguy cơ bị ung
thư tiền liệt tuyến. Nghiên cứu cho rằng, do rượu vang đỏ chứa các chất hóa học
như flavonoids có thể làm thay đổi việc tăng trưởng các tế bào khối u. Trong
nghiên cứu cho hay trong rượu vang đỏ có chứa một lượng đáng kể flavonoid
cũng như các loại polyphenol khác.
Năm 2008 một nghiên cứu thuộc Viện Lão Khoa Quốc Gia và Ðại Học Y
Khoa Harvard đã phát hiện hợp chất resveratrol có trong rượu vang đỏ khi dùng
trong bữa ăn có khả năng làm chậm lại tiến trình lão hóa cũng như suy giảm chức
năng tim mạch. Vai trò của resveratrol có thể phòng ngừa suy giảm chức năng tim
mạch liên quan đến béo phì và lão hóa. Tỉ lệ cholesterol giảm đáng kể sau khi
điều trị với resveratrol. Resveratrol cũng giảm nhẹ các hiện tượng viêm nhiễm ở
tim.
* Rượu vang giúp giữ sạch răng miệng và chống viêm họng
Một nghiên cứu của trường Ðại Học Tổng Hợp Pavia, Ý Ðại Lợi cho thấy
rượu vang còn giúp giữ sạch răng miệng và chống viêm họng, bên cạnh những tác
dụng đã biết lâu nay là tốt cho tim, ngăn ngừa ung thư, chữa tiêu chảy. Theo nghiên
cứu, một loạt hợp chất trong rượu vang đỏ và rượu vang trắng có khả năng diệt được
các vi khuẩn gây bệnh sâu răng như các dòng vi khuẩn streptococci cũng như vi
khuẩn gây bệnh viêm họng. Khả năng diệt khuẩn này không phải do các acid hay
ethanol của rượu vang mà là kết quả tổng hợp của các hợp chất hữu cơ có trong rượu.

Thành phần chủ yếu diệt khuẩn phải kể tới các axít rượu được biết như
succinic, malic, lactic, tartaric, citric, và axít acetic. Nghiên cứu cho thấy rượu
vang đỏ có hiệu quả chống vi khuẩn gây bệnh sâu răng và vi khuẩn gây viêm học
tốt hơn rượu vang trắng.
Dùng rượu vang với lượng vừa phải, có tác dụng kích thích, lợi cho sức
khỏe.Rượu vang có chứa lượng cồn trung bình nên phụ nữ và người già có thể dùng
được, cồn trong rượu vang là cồn tinh khiết do nên men tự nhiên nên khi uống vào
sẽ ngấm dần làm người uống không bị say.


8

Rượu vang chứa nhiều chất dinh dưỡng hơn hẳn các loại rượu khác, rượu
vang là loại có thành phần tương đối ổn định, là sản phẩm lên men từ nước quả có
mùi hơm đặc trưng và bổ dưỡng.
Sản xuất rượu vang thương phẩm làm tăng giá trị kinh tế, thu nhập cho người
làm vườn.
2.2.3. Thành phần rượu vang
Thành phần hóa học của rượu vang khá phức tạp và thay đổi tùy thuộc vào
thành phần nguyên liệu sử dụng, những biến đổi trong quá trình lên men chính, lên
men phụ, quá tình tàng trữ và sự kết hợp của những phương pháp sản xuất.
Rượu ethylic: là thành phần quan trọng nhất của các loại rượu vang và các
loại nước giải khát có cồn. Hàm lượng ethylic trong rượu vang do quá trình lên men
tạo ra đạt từ 10 - 12% thể tích.
Đường: hàm lượng đường trong rượu vang tùy thuộc vào loại rượu. Chủ yếu
là đường glucose, fructose, có thể có dextrin và một số loại đường khác.
Acid: có nguồn gốc từ nguyên liệu hay bổ sung và tăng lên trong quá trình lên
men, làm chín. Thành phần chủ yếu là các acid hữu cơ như: acid malic, tartaric. Hàm
lượng acid trong rượu vang có thể dao động trong một khoảng lớn từ 0,4-1% tùy loại
rượu.

Rượu bậc cao: gồm amyl, isoamyl, n-butyl, propilic… Với hàm lượng 10 75mg/100ml.
Aldehyd: chỉ ở dạng vết, quan trọng nhất là acetaldehyd.
Ethylacetat: là ester quan trọng nhất với nồng độ lớn hơn 150ppm.
Tanin: tùy loại rượu có thể chứa từ 0,01 - 0,3%.
Chất màu, mùi: Chất màu tạo ra do bản thân nguyên liệu còn lại trong quá
trình lên men, thường là họ màu flavanal, anthocyanne… Hương vị và các chất
thơm của rượu vang phụ thuộc vào nguyên liệu, quá trình lên men và tàng trữ rượu.
Vitamin: trong rượu vang có chứa khá nhiều loại vitamin, đặc biệt là vitamin
nhóm B.
2.3. Giới thiệu một số enzym amylase thủy phân tinh bột
Enzym amylase là nhóm enzym thủy phân tinh bột. Amylase thuộc nhóm
enzym thủy phân, xúc tác sự phân giải các liên kết glucosid nội phân tử trong
polysaccharide với sự tham gia của nước. Amylase thủy phân tinh bột, glycogen và


9

dextrin thành glucose, maltose, dextrin hạn chế. Tốc độ phản ứng của amylase phụ
thuộc vào pH, nhiệt độ, tốc độ polymer hóa cơ chất. Các amylase từ nguồn gốc khác
nhau sẽ có thành phần, tính chất, nhiệt độ hoạt động, pH tối ưu, các đặc điểm thủy
phân, cơ chế tác dụng và sản phẩm cưới của quá trình thủy phân sẽ khác nhau.
Amylase có nhiều loại khác nhau, ở đây ta chỉ nghiên cứu sâu vào hai loại
amylase sử dụng chủ yếu trong thí nghiệm là α - amylase và glucoamylase.
* Enzym α - amylase
Là enzym có khả năng xúc tác phản ứng phân cắt liên kết α - 1,4 - glucosid ở
dạng cơ chất nên gọi là endoamylase hay enzym nội bào. Enzym α - amylase không
chỉ có khả năng phân hủy tinh bột mà còn phân hủy cả tinh bột nguyên vẹn chưa xử
lý nhưng với tốc độ rất chậm. Sự thủy phân tinh bột của α - amylase trải qua nhiều
giai đoạn, dưới tác dụng của α - amylase tinh bột sẽ chuyển hóa thành maltose,
maltosetriose, maltosetetraose và một dextrin phân tử thấp (không cho màu với iod).

Tuy nhiên đường α - amylase chỉ thủy phân tinh bột chủ yếu thành dextrin
phân tử thấp và maltose. Khả năng dextrin hóa của α - amylase do đó người ta còn
gọi α - amylase là amylase dextrin hóa hay amylase dịch hóa (Lê Ngọc Tú, 2002).
Trong đề tài nghiên cứu này ta sử dụng enzym α - amylase dưới đạng chế
phẩm enzym từ vi sinh vật Bacillus lichenfomis với tên gọi cụ thể là Termamyl
120L, loại chế phẩm này có những đặc tính như sau:
- Chế phẩm dạng lỏng.
- Loại enzym chịu nhiệt độ cao (90 - 1050C).
- Liều lượng sử dụng 0,05 - 0,15%.
- pH hoạt động là 3,5 - 7,5.
Ứng dụng: trong sản xuất bia, enzym này được sử dụng để xúc tác thủy phân
liên kết α - 1,4 - glucosid từ đầu không khử của mạch polymer, tạo thành đường α maltose, sự thủy phân sẽ không diễn ra hoàn toàn đối với amylopectin. Phản ứng sẽ
dừng ở điểm phân nhánh giúp việc dịch hóa dễ dàng. Do tính ổn nhiệt của enzym
này nên quy trình nấu được đơn giản hơn.
* Enzym glucoamylase
Glucoamylase có khả năng thủy phân liên kết α - 1,4 và α - 1,6 glucosid. Khi
thủy phân α - 1,4 - glucosid trong chuỗi polysaccharide, glucoamylase tách lần lượt
từng phân tử glucose ra khỏi đầu không khử của mạch để tạo glucose.


10

Glucoamylase là enzym ngoại bào. 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 amylase khác. Các polysaccharide có
nhánh như amylopectin, glycogen, β - dextrin bị glucoamylase thủy phân rất nhanh.
Đa số các glucoamylase có hoạt lực cao nhất ở vùng pH = 3,5 - 5,5 và nhiệt độ
650C. Nó bền với acid hơn α-amylase nhưng kém bền hơn trong rượu, acetone.
Với đề tài nghiên cứu này ta sử dụng enzym glucoamylase dưới dạng phế
phẩm enzym với tên gọi cụ thể AMG 300L.

AMG 300L là một loại enzym glucoamylase tác động liên kết α - 1,4 và α 1,6 glucosid. Chủ yếu tạo ra glucose nhiệt đột tối ưu là 650C, pH = 4 (Lê Ngọc Tú,
2000).
2.4. Nấm men dùng trong sản xuất rượu vang
Hiện nay trên thế giới, người ta sản xuất rượu vang theo hai phương pháp:
* Lên men vang bằng vi sinh vật tự nhiên.
Ở những nước có nghề sản xuất rượu vang truyền thống, người ta thường sử
dụng hệ vi sinh vật tự nhiên có ở quả nho. Việc sử dụng vi sinh vật tự nhiên để sản
xuất rượu vang có ưu điểm là:
- Không cần có giống vi sinh vật thuần khiết, do đó không đòi hỏi kỹ thuật
cao.
- Không cần đầu tư nhiều cho quá trình sản xuất.
- Sản phẩm khá đặc biệt vì quá trình tích lũy hương cho sản phẩm không chỉ
lấy từ nguồn trái cây mà còn được tạo ra bởi vi sinh vật tự nhiên có ở trái cây đó và
theo vào quá trình lên men.
Tuy nhiên, việc sử dụng vi sinh vật tự nhiên cũng có rất nhiều nhược điểm:
- Chất lượng sản phẩm thường không ổn định vì không kiểm soát được chất
lượng giống vi sinh vật ban đầu khi đưa lên men. Ở những nước hay ở những gia
đình có truyền thống sản xuất rượu vang nổi tiếng họ vẫn dùng vi sinh vật tự nhiên
để tiến hành lên men. Tuy nhiên chất lượng sản phẩm của họ phụ thuộc phần lớn
vào kinh nghiệm khi lựa chọn nguyên liệu, phối trộn nguyên liệu.
- Có nhiều nơi, người ta không rửa nho trước khi làm nát để tận dụng tối đa
lượng vi sinh vật có ở trái nho. Họ dùng gần như 100% lượng nho không rửa này để
lên men.


11

- Có nhiều nơi, họ chỉ lấy 1/2 hoặc 1/3 lượng nho dùng làm nguyên liệu sản
xuất như một chất mang vi sinh vật tự nhiên vào lên men. Còn 1/2 hay 1/3 khối
lượng nho kia người ta rửa rất sạch và đem vào làm nát cùng khối lượng trên.

- Việc làm này chỉ có hiệu quả tốt và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm khi
người trồng nho không dùng quá nhiều hoặc không dùng thuốc trừ sâu, phân hóa
học. Trường hợp ngược lại thì không nên dùng phương pháp này vì sẽ rất nguy
hiểm cho quá trình lên men cũng như cho sức khỏe người tiêu dùng.
- Hệ vi sinh vật trong lên men rượu vang tự nhiên tương đối phức tạp và
không đồng nhất trong các giai đoạn của quá trình lên men. Những nghiên cứu của
các nhà khoa học cho thất: trong khu hệ vi sinh vật tự nhiên này có 76 - 90% là nấm
sợi, 9 - 22% là nấm men, số còn lại chiếm tỷ lệ thấp là vi khuẩn không sinh bào tử
hoặc có bào tử, xạ khuẩn và Mycobacter.
- Dịch nước quả thường có pH thấp (pH = 2,7 – 3,8) thường không thích hợp
cho vi khuẩn phát triển. Do đó thuận lợi cho việc sử dụng hệ vi sinh vật tự nhiên trong
sản xuất.
- Theo dõi quá trình lên men ở nhiều nơi một cách tự nhiên cho thấy; vài
ngày đầu các men dại hình thoi đầu nhỏ hoặc hình chùy (Kloeckera) chiếm ưu thế
(70 - 80% trong tổng số nấm men) sau đó các nấm men hình elip hoặc ovan
(saccharomyces ellipsoideus) nhanh chóng phát triển gây lên mạnh, lượng đường
tiêu hao nhanh và tích tụ cồn etylic. Khi độ cồn tương đối cao (8 - 12%) thì nấm
men hình elip S.ellipsoideus hay là S.vini ngừng phát triển à hoạt động. Khi ấy nấm
men chịu cồn Saccharomyces oviformis tiếp tục lên men cho đến khi kết thúc.
* Lên men vang bằng vi sinh vật thuần khiết trong sản xuất rượu vang.
Công đoạn quan trọng nhất trong sản xuất rượu vang là quá trình lên men.
Người ta chia quá trình lên men này bao gồm hai giai đoạn: giai đoạn lên men
chính và giai đoạn lên men phụ. Cả hai giai đoạn này vi sinh vật đóng vai trò quan
trọng, nhất là nấm men. Nấm men tham gia chủ yếu vào quá trình chuyển hóa
đường thành cồn. Như vậy, yêu cầu của quá trình lên men trước tiên là phải tạo
được cồn từ đường, kế đó là tạo hương và lắng trong.
Sản phẩm rượu vang là sản phẩm lên men không qua chưng cất, do đó yêu
cầu về độ trong rất quan trọng. Về lý thuyết, vi sinh vật sử dụng trong quá trình lên
men rượu vang giống như trong quá trình lên men bia. Tuy nhiên, việc ứng dụng

12

các vi sinh vật trong sản xuất rượu vang ngoài các tính chất giống như trong sản
xuất bia: lên men cồn, khả năng lắng trong, chịu nhiệt độ thấp, còn phải có khả năng
tạo hương.
Saccharomyces- có bào tử nang thường từ 1 - 4 bào tử, có khi tới 8. Tế bào
của chúng có hình dạng khác nhau: hình tròn, ovan hay elip. Sinh sản bằng lối 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 180 cồn. Không đồng hóa được muối nitrat.

Hình 2.2: Giống nấm men Saccharomyces
Giống Saccharomyces có tới 18 loài, nhưng chỉ có 7 loài thường gặp trong
nước quả. Các loài nấm men không sinh bào tử thường gặp trong nước quả và khả
năng lên men hoặc tiêu hao đường trong đó phổ biến là kloeckera, Torulopsis.
Người ta thường gọi chúng là men dại.
Các chủng nấm men thuần khiết thường sử dụng trong sản xuất rượu vang:
* Saccharomyces vini
Trước đây nấm men này có rất nhiều tên gọi khác nhau như: Saccharomyces
ellipsoideus, Saccharomyces Meyer, Sacharomyces cerevisiae Hansen.
Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả, chiếm tới 80%
trong tổng số Saccharomyces có trong nước quả khi lên men. Khả năng kết lắng của
nó phụ thuộc vào từng nòi: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông. Nguồn dinh dưỡng
cacbon của loài này là đường, cồn, acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid
pantotenic, biotin, mezoinozit, tiamin và piridoxom. Tế bào của chúng đa số hình
ovan, có kích thước vào khoảng (3 – 8) x (5 – 12)µm, sinh sản kiểu nảy chồi và tạo
bào tử. Saccharomyces vini sinh ra enzym invertaza có khả năng chuyển đường


13

saccharoza thành fructoza, và glucoza, lượng rượu tạo thành từ 8 – 10% thể tích. Ở
giai đoạn cuối lên men Saccharomyces vini kết lắng nhanh và làm trong dịch rượu.
Các nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sulphite, tổng
hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra và cho vang có mùi vị đặc
trưng riêng biệt. giai đoạn cuối cùng của giai đoạn lên men, các tế bào
Saccharomyces vini thường bị già, không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị
chết rất nhanh.
* Saccharomyces uvarum
Được tách từ nước nho, rượu và nước quả phúc bồn tử lên men tự nhiên.
Chúng có hình thái rất giống các loài nấm men có khả năng lên men cồn khác,
nhưng khả năng tạo bào tử của chúng cao hơn rất nhiều các loài nấm men khác
(nhất là khi ta nuôi chúng trên môi trường thạch- malt). Trong quá trình lên men,
chúng có khả năng tạo được lượng cồn rất cao (có thể đạt được lượng cồn trong
dịch lên men 12 - 13%V).
* Saccharomyces oviformis
Nấm men này có khả năng lên men dịch đường để tạo thành lượng cồn rất
cao (có thể lên đến 18%V). Được tách ra từ nước nho tự lên men, nhưng ít hơn và
có hình thái giống Saccharomyces vini. Chúng có khả năng chịu được đường cao,
cồn cao, lên men kiệt đường do đó dùng nòi thuần chủng giống này lên men dịch
quả có hàm lượng đường cao để chế vang khô cho kết quả tốt.
Đặc điểm quan trọng của nấm men này là có khả năng lên men được rất
nhiều loại đường khác nhau như: glucose, fructose, manose, saccharose, maltose và
1/3 rafinose, không có khả năng lên men galactose. Điều khác cơ bản của chúng so
với Saccharomycesvini là Saccharomyces oviformis không lên men được galactose
và men nổi lên bề mặt dịch lên men tạo thành màng. Các nấm men được sử dụng
trong sản xuất rượu vang thường thích hợp lên men ở nhiệt độ 18 - 250C.
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… Có lớp màng bền
vững bảo vệ nó khỏi bị men amylase tác dụng. Mặt khác, ở trạng thái bình thường
tinh bột không ở trạng thái hòa tan nên sự tác dụng của men amylase lên nó rất yếu.


14

Muốn tăng cường quá trình đường hóa cần phải phá vỡ cấu trúc tế bào chuyển tinh
bột về trạng thái hòa tan và đến lúc đó enzym α - amylase đã được bổ sung vào sẽ
hoạt động phân cắt những tinh bột thành dextrin mạch ngắn và một lượng nhỏ
đường glucose tạo thuận lợi cho quá trình đường hóa.
2.5.1.2. Những biến đổi xảy ra trong quá trình dịch hóa
Qua những nghiên cứu người ta thấy rằng, khi đun tinh bột với nước lên tới
0

40 C, hạt tinh bột bắt đầu trương nở. Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ, thể tích của hạt tinh
bột tiếp tục tăng, mối liên kết giữa các phần tử của hạt tinh bột yếu dần và tới một
lúc nào đó thì các phần tử tinh bột được tan ra trong dung dịch. Hiện tượng tan ra
của tinh bột này gọi là hiện tượng hồ hóa. Khi tinh bột bị hồ hóa thì enzym α amylase và phân cắt tinh bột thành những mạch ngắn làm dịch cháo loãng ra.
2.5.2. Quá trình đường hóa
2.5.2.1. Cơ sở lý luận
Trong quá trình sản xuất rượu, tế bào nấm men không có khả năng chuyển
hóa tinh bột, hồ tinh bột thành rượu. Chúng chỉ có khả năng sử dụng đường, chuyển
hóa đường thành rượu. Vì vậy, sau khi dịch hóa, dịch tinh bột cần được chuyển
thành đường trước khi lên men. Về lý thuyết, sự chuyển tinh bột thành đường có thể
xảy ra nhờ sự xúc tác của các chất hóa học (acid, bazơ) hoặc men amylase. Trong
sản xuất rượu người ta chỉ sử dung enzym amylsae để đường hóa.
2.5.2.2. Những biến đổi xảy ra trong quá trình đường hóa
Sau khi dịch hóa tinh bột chủ yếu bị biến đổi thành dextrin mạch ngắn và
một phần glucose khi vào ở thời điểm thích hợp cho glucoamylsae hoạt động thì các

enzym này sẽ tiến hành phân cắt dextrin và tạo ra các sản phẩm chủ yếu là đường
glucose để chuẩn bị cho quá trình lên men.
2.6. Quá trình lên men rượu
2.6.1. Khái quát về quá trình lên men rượu
Lên men rượu là một quá trình trao đổi chất nhờ tác dụng của các enzym
tương ứng gọi là chất xúc tác sinh học (được sinh ra từ sự trao đổi chất để duy trì sự
sống của nấm men). Tùy theo sản phẩm tích tụ sau quá trình lên men người ta chia
làm nhiều kiểu lên men khác nhau.
Lên men rượu, bia đều là quá trình lên men yếm khí với sự có mặt của nấm