San xuan ruou rhum tu mia RO16

MỤC LỤ
LỜI CAM ĐOAN...........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN...............................................................................................................ii
MỤC LỤC.................................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG.....................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH.....................................................................................................vi
PHẦN THỨ NHẤT - MỞ ĐẦU....................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề............................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu.................................................................................................................. 2
1.2.1. Mục tiêu chung....................................................................................................2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể....................................................................................................2
PHẦN THỨ HAI - TỔNG QUAN TÀI LIỆU...............................................................3
2.1. Cây mía và giống mía ROC16................................................................................3
2.1.1. Cây mía................................................................................................................3
2.1.2. Giống mía ROC16...............................................................................................4
2.1.3. Các sản phẩm chế biến từ mía.............................................................................5
2.2. Rượu rhum.............................................................................................................. 6
2.2.1. Nguồn gốc...........................................................................................................6
2.2.2. Phân loại..............................................................................................................6
2.2.3. Nấm men và các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của nấm men trong sản xuất
rượu rhum...................................................................................................................... 7
2.2.4. Quá trình chưng cất rượu rhum..........................................................................11
2.2.5. Chỉ tiêu cảm quan..............................................................................................11
(TCVN 7043:2013)PHẦN THỨ BA - VẬT LIỆU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU............................................................................................................12

1


3.1. Vật liệu.................................................................................................................13
3.2. Nội dung...............................................................................................................13

3.2.1. Đánh giá chất lượng của nguyên liệu đầu vào....................................................13
3.2.2. Xác định chế độ xử lý dịch mía trước lên men thích hợp...................................13
3.2.3. Xác định loại và mật độ nấm men bổ sung thích hợp........................................13
3.2.4. Xác định hàm lượng chất khô hoà tan bổ sung và nhiệt độ lên men thích hợp. .13
3.2.5. Theo dõi chất lượng rượu rhum trong quá trình bảo quản..................................14
3.2.6. Đánh giá chất lượng rượu rhum thành phẩm......................................................14
3.3. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................14
3.3.1. Phương pháp công nghệ.....................................................................................14
3.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm...........................................................................16
3.3.3. Phương pháp phân tích......................................................................................16
3.3.3. Phương pháp xử lý số liệu.................................................................................20
PHẦN THỨ TƯ - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................21
4.1. Kết quả xác định chất lượng nguyên liệu đầu vào................................................21
4.2. Xác định chế độ xử lý dịch mía trước lên men thích hợp......................................21
4.3. Xác định loại và mật độ nấm men phù hợp...........................................................22
4.4. Xác định hàm lượng chất khô hòa tan và nhiệt độ lên men thích hợp...................24
4.5. Theo dõi chất lượng của rhum trong quá trình bảo quản.......................................26
4.6. Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan rượu rhum thành phẩm............................27
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................28
5.1. Kết luận................................................................................................................28
5.2. Kiến nghị..............................................................................................................28
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................29
PHỤ LỤC.................................................................................................................... 31

2


DANH MỤC BẢN

3

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của mía..........................................................................3
Bảng 2.2. Chỉ tiêu cảm quan rượu rhum......................................................................12
Bảng 2.3. Chỉ tiêu hóa lý.............................................................................................12
Bảng 3.1. Thang điểm đánh giá chất lượng cảm quan rượu rhum...............................19
Bảng 3.2. Hệ điểm 20 với thang điểm 0-5...................................................................20
Bảng 4.1 Chất lượng của nguyên liệu đầu vào.............................................................21
Bảng 4.2. Ảnh hưởng chế độ xử lý dịch mía đến quá trình lên men............................22
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của loại và mật độ tế bào nấm men đến quá trình lên men dịch
mía............................................................................................................................... 23
Bảng 4.4. Ảnh hưởng hàm lượng đường bổ sung và nhiệt độ lên men đến quá trình lên
men.............................................................................................................................. 25
Bảng 4.5. Kết quả theo dõi thời gian bảo quản rượu rhum..........................................26
Bảng 4.6. Kết quả đánh giá rượu rhum thành phẩm sau bảo quản...............................27
Bảng 4.7. Kết quả phân tích các chỉ tiêu hoá lý sau bảo quản.....................................27

4


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Cây mía ROC16.............................................................................................4
Hình 2.2. Hình ảnh một số loại rượu rhum....................................................................6
Hình 3.1. Sơ đồ quy trình sản xuất rượu rhum từ mía..................................................15

5


PHẦN THỨ NHẤT - MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề

Mía là cây công nghiệp ngắn ngày được trồng ở nhiều nước trên thế giới.
Ở Việt Nam, mía được trồng khắp cả nước nhưng tập trung chủ yếu ở các vùng
đồi núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên. Theo thống kê năm 2017 của
Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, tổng diện tích mía cả nước là 274.300
ha, năng suất bình quân 65,1 tấn/ha. Mía là cây trồng có khả năng đưa lại hiệu
quả kinh tế vì tính thích ứng cao, năng suất cao và ổn định, có thể giữ gốc qua
nhiều năm.
Thanh Hóa là một trong những tỉnh có diện tích mía đường lớn nhất cả
nước. Theo báo cáo của Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh Thanh Hóa
tại hội nghị tổng kết sản xuất năm 2017 của tỉnh, diện tích mía toàn tỉnh đạt
27.745 ha, năng suất mía nguyên liệu đạt 58 tấn/ha, sản lượng mía nguyên liệu
đạt gần 1.800.000 tấn/vụ ép. Giống mía ROC16 là mía giống nhập ngoại, được
trồng nhiều ở tỉnh Thanh Hóa với lợi thế cho năng suất cao và khả năng chống
chịu sâu bệnh, thích nghi tốt với điều kiện khí hậu tại tỉnh này.
Mía là cây đa dụng, ngoài sản phẩm chính là đường, mía còn là nguyên
liệu hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp của nhiều ngành công nghiệp như rượu, giấy,
ván ép, dược phẩm, nhiên liệu, thức ăn chăn nuôi, phân bón (từ lá, ngọn mía,
bùn lọc và tro lò). Rỉ đường từ mía được dùng làm nguyên liệu trong công
nghiệp để sản xuất nhiên liệu sinh học, rượu, dung môi aceton, butanol, nấm
men, axit citric, lactic, aconitic và glycerin… (Nguyễn Ngộ và cs., 2011). Ở
châu Mỹ La Tinh và Caribe có rượu rhum rất được ưa chuộng và cũng là một
sản phẩm được chế biến từ mía.
Rượu rhum là rượu được chưng cất từ dịch mía lên men để thu được sản
phẩm khoảng 40 đến 50 độ cồn (Harris, 1988). Rượu có mùi thơm mạnh, tập
hợp nhiều este thơm của axit hữu cơ. Rhum được sử dụng để pha chế cocktail,
làm bánh, nấu ăn. Loại rượu này đã du nhập vào thị trường Đông Nam Á, trong
1


đó Việt Nam là một thị trường tiềm năng do có nguồn nguyên liệu mía dồi dào

và là đất nước có lượng tiêu thụ rượu, bia lớn.
Quá trình lên men rượu rhum ở Việt Nam chưa được phổ biến, đòi hỏi cần
quan tâm hơn đến các công đoạn trong quá trình lên men. Thành phần chủ yếu
của dịch mía là monosaccharide và disaccharide thuận lợi cho lên men. Để nâng
cao hiệu suất thu hồi cũng như chất lượng sản phẩm thì yếu tố như tỉ lệ nấm
men, nhiệt độ lên men, thời gian lên men, pH... cần được quan tâm.
Với mong muốn giải quyết một số vấn đề chính trong quá trình sản xuất
rượu rhum từ mía, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu một số công đoạn
trong quá trình sản xuất rượu rhum từ giống mía ROC16 tại huyện Như Thanh,
tỉnh Thanh Hóa”.
1.2. Mục tiêu
1.2.1. Mục tiêu chung
Nghiên cứu một số công đoạn và các thông số kỹ thuật trong quá trình sản
xuất rượu rhum từ mía.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
-

Đánh giá chất lượng của nguyên liệu đầu vào;

-

Xác định phương pháp xử lý dịch mía trước lên men thích hợp

-

Xác định loại và tỉ lệ nấm men thích hợp;

-

Xác định hàm lượng chất khô hoà tan và nhiệt độ lên men thích hợp;

-

Theo dõi chất lượng rhum trong quá trình bảo quản;

-

Đánh giá chất lượng rượu rhum thành phẩm.

2


PHẦN THỨ HAI - TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cây mía và giống mía ROC16
2.1.1. Cây mía
Mía thuộc họ hòa thảo, giống Sacarum, được chia làm ba nhóm chính:
Sacarum officinarum, Sacarum violaceum và Sacarum Simense (Trần Văn Sỏi,
2001).
Mía là cây nhiệt đới ưa nhiệt độ cao, lượng mưa nhiều và ánh sáng đầy
đủ. Nhiệt độ bình quân thích hợp nhất cho sinh trưởng của cây là 25-26 oC, tuy
nhiên yêu cầu về nhiệt độ cũng thay đổi theo thời kỳ sinh trưởng, phát triển của
cây. Ngoài ra ánh sáng, lượng mưa cũng có ảnh hưởng rất nhiều tới năng suất và
chất lượng mía. Quang hợp của cây mía tỉ lệ thuận với cường độ và độ dài chiếu
sáng, tổng lượng mưa yêu cầu cho mía là 2000-2500 mm. Tuy vậy, để cho quá
trình chín của cây mía thì khô ráo và lạnh lại là yêu cầu hàng đầu (Lê Song Dự
và cs., 1997).
Thành phần hóa học của mía thay đổi theo giống mía, đất đai, chế độ canh
tác cũng như khí hậu của từng địa phương.
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của mía
Thành phần hóa học

Tỷ lệ (%)

Nước

67 – 75

Đường saccharose

10 - 16

Đường khử

0,4 - 0,25

Chất xơ

11 - 15

Chất hữu cơ khác

0,4 - 0,6

Chất chứa nitơ

0,4 - 0,6

Axit hữu cơ

0,4 - 0,6

Tro

0,5 - 1,0
3


(Nguyễn Ngộ, 2011)
Bảng 2.1 cho thấy thành phần hóa học chủ yếu của mía là nước, chiếm 67
- 75%. Trong mía, đường saccharose chiếm 10 - 16%, đường khử chiếm 0,4 0,25%. Lượng đường này chính là nguồn thức ăn cho nấm men phát triển trong
quá trình lên men rượu. Ngoài ra, mía còn có các thành phần như chất hữu cơ,
chất chứa nitơ, axit hữu cơ, khoáng,… chiếm tỉ lệ nhỏ.
2.1.2. Giống mía ROC16
Mía ROC16 là giống mía do Viện Nghiên cứu đường Đài Loan chọn tạo,
có triển vọng ở nhiều vùng sinh thái, đặc biệt trên các chân đất tốt có tưới và
không có mầm bệnh than. Cây phát triển thẳng, thân to, vỏ màu xanh ẩn tím, khi
dãi nắng có màu tím, sáp phủ dày. Phiến lá rộng, đẻ nhánh trung bình, tập trung.
Giống mía này có khả năng chịu hạn và kháng bệnh tốt, nhất là bệnh thối đỏ và
bệnh than, chịu thâm canh. Năng suất ở vùng không tưới trên 70 tấn/ha, ở vùng
đất đủ ẩm trên 100 tấn/ha (Lê Hồng Sơn, 2000). Mía chín sớm trung bình, giàu
đường, CCS (lượng đường thương phẩm lấy ra từ mía) đạt 11 - 13% nên giống
mía ROC16 được trồng nhiều ở Thanh Hóa, chủ yếu là các huyện miền núi như
Thạch Thành, Thọ Xuân, Như Thanh, Bá Thước (Viện nghiên cứu mía đường,
2005).

4


Hình 2.1. Cây mía ROC16
2.1.3. Các sản phẩm chế biến từ mía

Mía là cây công nghiệp với nhiều sản phẩm đã được chế biến trên thị
trường. Các sản phẩm từ mía phổ biến có thể kể tới như: nước mía tươi, đường
mía, mật rỉ đường, kẹo ngọt rapadura, rượu rhum.
Nước mía tươi: là sản phẩm được tạo ra bằng cách sử dụng máy ép mía để
thu hồi lượng nước mía trực tiếp từ cây mía tươi qua quá trình ép. Loại nước
uống này thường được bổ sung thêm đá lạnh và một chút nước chanh tạo ra một
loại đồ uống phổ biến.
Đường mía: là sản phẩm chính của các ngành công nghiệp từ mía, theo
báo cáo của tổ chức Lương thực và nông nghiệp liên hợp quốc năm 2016 sản
lượng đường mía hàng năm ước tính đạt 167,5 triệu tấn. Ở Việt Nam cũng trong
năm 2016, cả nước có 41 nhà máy đường với sản lượng đường đạt 1,4 triệu tấn
và doanh thu toàn ngành đạt 24,8 nghìn tỷ đồng.
Mật rỉ đường: sử dụng như một chất làm ngọt và si rô bổ sung vào các
thực phẩm như bánh bích quy, phomat… cô và kết tinh. Đây là sản phẩm phụ
của công nghiệp chế biến đường (đường mật rỉ đường còn được gọi là mật
đường, là chất lỏng đặc sánh còn lại sau khi đã rút đường bằng phương pháp cô
và kết tinh).
Kẹo ngọt rapadura: một loại kẹo làm từ đường rắn màu nâu, thơm, sản
xuất ở Brazil được sử dụng như món ngọt tráng miệng.
Rượu rhum: là một loại đồ uống có cồn được chuưng cất từ mật đường
hoặc từ nước mía đã được lên men. Phần lớn sản phẩm rượu rhum của thế giới
là ở Caribbean và châu Mỹ La Tinh (Curtis & Wayne, 2006)
Trong đề tài này, sản phẩm được nghiên cứu chế biến là rượu rhum được
sản xuất từ giống mía ROC16, vì vậy, các phần sau đây sẽ giới thiệu cụ thể hơn
về loại rượu này.

5


2.2. Rượu rhum

2.2.1. Nguồn gốc
Năm1493, cây mía được Columbus mang đến châu Mỹ, Cuba và rhum
xuất hiện đầu tiên ở vùng này. Về sau rhum đã trở thành đồ uống phổ biến trên
thế giới. Vào thời điểm đó, người ta đã phát hiện ra rỉ đường, một phụ phẩm của
công nghệ chế biến đường mía, là nguồn chứa đường có khả năng lên men.
Rhum là loại rượu có nồng độ cao và có mùi hương gây ấn tượng mạnh.
Mùi hương vừa đặc trưng cho nguyên liệu ban đầu, vừa là tập hơp những este
thơm từ những axit hữu cơ như axit acetic, axit butilic, axit caproic… (Murtagh,
2003).
Trong quá trình sản xuất rhum, sự lên men rượu được thực hiện nhờ hoạt
động của nấm men bao gồm những loài Saccharomyces, Schizosaccharomyces.
Vi khuẩn (những vi sinh vật được tìm thấy trong các vật liệu ban đầu như rỉ
đường, nước thải và nước pha loãng) cũng có các hoạt động trao đổi chất diễn ra
đồng thời cùng với quá trình thành rượu trong suốt thời gian lên men, chúng có
tác động qua lại với nhau trong quá trình lên men và ảnh hưởng đến đặc tính
cảm quan của sản phẩm (Curtis & Wayne, 2006)
2.2.2. Phân loại
Theo Fergus (2017), rượu rhum được phân loại dựa trên màu sắc gồm có
các loại rhum trắng, rhum vàng và rhum đen.

Bacardi Superior

Abuelo

Captain Mogan

Hình 2.2. Hình ảnh một số loại rượu rhum

6

Rhum trắng: là loại rhum có màu trắng, có hương vị nhẹ hơn các loại
rhum vàng, và rhum đen thường được dùng để pha chế các loại cocktail không
có yêu cầu nhiều về mùi vị. Rhum trắng thường có tuổi từ một năm trở lên, sau
đó được lọc để loại bỏ màu. Các loại rhum trắng phổ biến bao gồm Bacardi
Superior, Don Q Cristal, Cruzan Estate Light, Oronoco, Mount Gay Silver, Mat
Jerusalem Plantino.
Rhum vàng: rượu rhum được ủ trong thùng gỗ theo thời gian nó có màu
vàng hổ phách, có mùi hương đặc trưng của nguyên liệu hơn là rhum trắng.
Rhum vàng được sử dụng để làm cho loại cocktail có hương vị mãnh mẽ hơn.
Thời gian ngâm loại rhum này là vài năm chúng phổ biến trong công thức làm
bánh và làm món tráng miệng. Các loại rhum vàng phổ biến như Abuelo,
Appleton Special, Barcelo Dorado, Brolic Añejo, Bermudez Ron Dorado,
Cacique Anejo Superior, Cockspur 5 Star, Diplomatico Anejo, Don Q Gold,
Maui Gold Rhum.
Rhum đen: hay còn gọi là rhum tối có mùi hương và tuổi thọ cao hơn
rhum trắng và rhum vàng. Rượu rhum đen thường được uống trực tiếp và nấu
ăn, đôi khi được sử dụng trong thức uống cocktail. Các thùng gỗ được sử dụng
để chứa rhum đen có tannin nên làm cho rượu có màu đỏ sậm. Rhum đen phổ
biến tại các nước của Anh như: Bermuda, Jamaica, Quần đảo Virgin với các
thương hiệu như Coruba, Cruzan Black Strap, Blackling của Gosling, Maui
Dark Rum, Myers's, Skipper Demerara, Woods 100 và Whaler’s Dark.
2.2.3. Nấm men và các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của nấm men trong
sản xuất rượu rhum
2.2.3.1. Nấm men
Trong quá trình lên men rượu nấm men là yếu tố quan trọng, ảnh hưởng
đến chất lượng rượu. Những chủng nấm men thường được sử dụng là các chủng
Schizosaccharomyces và Saccharomyces. Chủng nấm men Schizosacchromyces
sinh sản bằng cách phân chia thường được sử dụng cho việc sản xuất rhum có
hương vị, còn những chủng nấm men sinh sản bằng cách nảy chồi như

7


Saccharomyces với thời gian lên men ngắn thì tốt hơn cho quá trình sản xuất
rhum. Các chủng nấm men được phân lập từ rỉ đường hoặc nước mía là những
chủng tốt nhất cho quá trình sản xuất rhum (Lehtonen & Soumalainen, 1977).
Những loài nấm men tốt là những loài có thể lên men kiệt đường trong
dịch lên men. Glucose, fructose, galactose, maltose và maltotriose là những
đường được vận chuyển trực tiếp qua màng tế bào (Barnett, 1976), trong khi đó
sucrose được chuyển hoá ở ngoài tế bào thành glucose và fructose nhờ emzyme
-D-fructofuranosidase (invertase). Vì trong thành phần của dịch lên men rhum
chứa chủ yếu là sucrose nên nấm men tốt cho sản xuất rhum phải có hoạt tính
enzyme invertase cao. Nấm men trong sản xuất rhum ngoài vai trò chuyển hóa
đường thành rượu, nó còn là tác nhân chủ yếu để tạo ra hương thơm đặc trưng
cho rhum thành phẩm. Ngoài đường là nguồn cơ chất chính, thì những yếu tố
môi trường cũng ảnh hưởng đến tốc độ lên men. Sự thiếu hụt các chất dinh
dưỡng đặc biệt là nitơ sẽ hạn chế sự sinh trưởng của nấm men do đó là quá trình
lên men bị chậm lại (Watson, 1985).
Để tạo ra một sản phẩm rượu đạt chất lượng cao, cần biết rõ những hoạt
động của nấm men để điều khiển quá trình lên men theo mục đích của người sản
xuất. Trong sản xuất rượu vang, hoạt động của nấm men được chia thành 3 giai
đoạn: Giai đoạn phát triển tăng sinh khối, giai đoạn hoạt động lên men rượu và
giai đoạn kết lắng sau khi lên men.
Giai đoạn phát triển tăng sinh khối:
Nấm men là vi sinh vật kỵ khí tùy tiện, nếu được cung cấp đầy đủ oxy nó
sẽ phát triển rất mạnh, số lượng tăng nhanh, sẽ không tạo thành rượu hoặc tạo
thành rất ít.
Trong quá trình lên men, nấm men sử dụng nguồn thức ăn từ môi trường,
sử dụng nguồn oxy được cung cấp để tổng hợp nên những chất cần thiết cho cơ
thể. Nguồn dinh dưỡng cacbon và nitơ thường được sử dụng là: đường,

polysaccharid, nitơ, muối amôn, ammoniac. Các chất khoáng chỉ cần với số
lượng nhỏ nhưng đóng vai trò quan trọng vì nó cung cấp thêm vi chất cho vi
8


sinh vật và tham gia làm ổn định pH của môi trường. Các chất khoáng thường là
các dạng muối như: KH2PO4, MgSO4, FeSO4, ZnSO4.
Giai đoạn lên men:
Ở điều kiện không có oxy, nấm men thực hiện hô hấp theo con đường
yếm khí (sự lên men). Trong quá trình này nấm men đóng vai trò là tác nhân
trực tiếp tạo ra những biến đổi cơ bản của quá trình. Đó là sự chuyển hóa đường,
chủ yếu là đường glucose thành rượu và nhiều sản phẩm khác. Quá trình này
năng lượng giải phóng ra ít và theo phương trình sau:
C6H12O6  2 C2H5OH +2CO2 + 56 kcal/mol
Mỗi loài nấm men có khả năng đồng hóa và lên men một số loại đường
nhất định. Do đó tùy theo tính chất công nghệ và tính chất nguyên liệu cần lựa
chọn chủng nấm men thích hợp.
Giai đoạn kết lắng
Sau quá trình lên men, khi lượng cồn được tích lũy và các chất dinh
dưỡng của môi trường cạn kiệt, tế bào nấm men ngừng sinh trưởng, chúng bắt
đầu kết lắng. Chỉ tiêu này có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất rượu vang và
bia. Các nhà khoa học cho rằng tính kết lắng của mỗi chủng nấm men phụ thuộc
vào cấu tạo và thành phần hóa học của tế bào. Trong vỏ tế bào ít thành phần
hydat cacbon và hàm lượng axit amin lớn thì nấm men kết lắng nhanh.
Hoạt động lên men rượu của nấm men chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu
tố, có thể kể tới một số yếu tố chính như sau:
2.1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới hoạt động của nấm men trong sản xuất rượu
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men:
Nấm men có thể tồn tại ở nhiệt độ từ 4 ÷ 45oC, nhưng nhiệt độ phù hợp
nhất cho sự sinh sản và phát triển của nấm men là 28 ÷ 32 oC (Lương Đức Phẩm,

2005). Nhiệt độ càng thấp thì nấm men sinh sản càng chậm, thời gian lên men bị
kéo dài hơn, tuy nhiên lại hạn chế được sự nhiễm khuẩn và ngược lại, nhiệt độ
càng cao (vượt quá 30oC) thì nấm men sinh sản nhanh hơn, thời gian lên men
ngắn hơn, nhưng khả năng nhiễm khuẩn sẽ rất cao. Khi lên men ở điều kiện
9


nhiệt độ lạnh thì hương, vị của rượu sẽ có mùi vị của trái cây và tươi hơn, hàm
lượng axit bay hơi thấp hơn, hàm lượng glyxerin sẽ cao hơn. Nhiệt độ có ảnh
hưởng trực tiếp đến sự sinh sản và phát triển của nấm men và chất lượng của
rượu rhum vì vậy việc duy trì ổn định nhiệt độ trong suốt quá trình lên men là
quan trọng và rất cần thiết (Lê Bạch Tuyết, 1996). Khoảng nhiệt độ lên men từ
28 - 32ºC là khoảng nhiệt độ thích hợp để lên men rượu rhum.
Ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men:
Nấm men có thể sinh sản và phát triển trong môi trường có pH từ 2,5 7,5, nhưng pH phù hợp nhất với sự sinh sản và phát triển của nấm men là 4,0 6,0, nhiều chủng nấm men có thể sinh sản và phát triển tốt ở pH từ 3,0 - 3,5.
pH thấp hoặc cao quá cũng sẽ làm thay đổi cấu trúc protein của nhiều loại
enzym tham gia trực tiếp vào quá trình lên men tạo rượu và làm giảm khả năng
hoạt hóa của enzym (Amerine et al., 1972). Theo Fergus, pH thuận lợi để lên
men rượu rhum nằm trong khoảng từ 3,5 - 5,5.
Ảnh hưởng của hàm lượng đường:
Lên men là quá trình chuyển hóa đường thành rượu, nồng độ đường trong
môi trường có ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men và trực tiếp ảnh hưởng tới
nấm men. Nồng độ đường cao thì lượng rượu tạo ra nhiều nhưng độ đường cao
quá sẽ ức chế hoạt động của nấm men, do đó làm độ cồn giảm hoặc làm nấm
men không còn khả năng lên men. Nồng độ đường thích hợp cho đa số các loài
nấm men là khoảng dưới 220g/l (Hoàng Đình Hoà, 2006).
Ảnh hưởng của oxi
Nấm men rượu có thể sống yếm khí và hiếu khí, hay còn gọi là vi sinh vật
hô hấp tuỳ tiện. Nếu có mặt oxi, chúng sẽ nảy chồi mạnh hơn, ngược lại nếu
thiếu oxi khả năng lên men của chúng lại mạnh hơn. Vì vậy tuỳ từng điều kiện

mà nấm men rượu cũng có thể hô hấp hay lên men. Trong điều kiện có ít oxy,
một phần đường tiêu hao sẽ chuyển hoá thành H2O và CO2, phần còn lại sẽ
chuyển hoá thành C2H5OH và CO2 (Hoàng Đình Hoà, 2006).

10


2.2.4. Quá trình chưng cất rượu rhum
Chưng cất là phương pháp tách hỗn hợp chất lỏng thành các cấu tử riêng
biệt dựa vào sự khác nhau về độ bay hơn của chúng bằng cách lặp đi lặp lại quá
trình bay hơi và ngưng tụ. Trong quá trình chưng cất, các cấu tử được đun đến
nhiệt độ sôi, chúng bay hơi sau đó lại được ngưng tụ từ đó ta nhận được chất
lỏng.
Dịch mía sau lên men sẽ được chưng cất mục đích để thu lại ethanol,
chưng cất phân đoạn hai lần: lần thứ nhất, ta thu lấy sản phẩm ở giữa, sản phẩm
đầu và sản phẩm cuối trộn lẫn để có rượu khoảng 20% thể tích etanol. Tiếp tục
chưng cất phân đoạn lần hai, lại thu lấy sản phảm giữa rồi đưa về nhập chung
với sản phẩm giữa ở lần thứ nhất ta được rượu rhum có 55-62% thể tích etanol.
Có hai phương pháp chưng cất rượu rhum là dùng nồi chưng cất và chưng
cất cột liên tục. Sự khác biệt giữa rượu chưng cất bằng nồi và cột là:
Chưng cất bằng nồi: rượu còn mùi vị của các chất đi kèm tạo hương thơn
nhưng hơi gắt, cần ủ để dịu hơn. Thời gian ủ tối thiểu thường hai năm trong
thùng gỗ sồi. Các thùng này khá đắt và phải làm bằng thủ công có hơ lửa mặt
trong. Rượu sẽ ngấm mùi và màu của gỗ sồi đã hơ lửa tạo hương vị thơm ngon.
Chưng cất bằng cột: rượu rất tinh khiết có thể dùng ngay không cần ủ
nhưng thiếu mùi vị đặc trưng. Phương pháp này rất kinh tế và được dùng sản
xuất ở quy mô lớn (Lê Văn Việt Mẫn, 2012)
Trong đề tài này, với điều kiện trang thiết bị phòng thí nghiệm, chúng tôi
lựa chọn phương pháp chưng cất cột liên tục bằng bộ thiết bị chưng cất cột 1 lít.
2.2.5. Chỉ tiêu cảm quan

TCVN 7043:2013 là tiêu chuẩn cảm quan áp dụng cho rươu trắng chưng
cất và rượu pha chế. Các chỉ tiêu cảm quan đánh giá bao gồm: độ trong và màu
sắc, mùi, vị. Hiện nay, chưa có tiêu chuẩn đánh giá cảm quan dành riêng cho
rượu rhum, tuy nhiên sản phẩm rượu rhum tương tự rượu trắng chưng cất, vì vậy
sử dụng tiêu chuẩn này để đánh giá cảm quan rượu rhum.

11


Bảng 2.2. Chỉ tiêu cảm quan rượu rhum
Chỉ tiêu
Độ trong và màu sắc

Yêu cầu
Trong suốt, không có vẫn đục và tạp chất lạ
Không màu đối với loại rhum trắng
Vàng nâu đến đỏ đối với các loại rhum

Mùi

Mùi đặc trưng cho mỗi rhum, không có mùi lạ

Vị

Vị đặc trưng cho mỗi loại, không có vị lạ
(TCVN 7043:2013)

2.2.3.2. Chỉ tiêu hoá lý
Các chỉ tiêu hóa lý trong đánh giá rượu rhum gồm: độ cồn, hàm lượng
đường, độ chua, hàm lượng một số cấu tử hương.

Bảng 2.3. Chỉ tiêu hóa lý
Chỉ tiêu

Mức

Hàm lượng etanol (độ rượu ở 20oC) (% thể tích)

35 - 45

Hàm lượng axit, chuyển ra axit axetic trong 1 lít rượu 100° (mg)

50

Hàm lượng andehit, chuyển ra andehit acetit trong 1 lít rượu 100° (mg)

30

Hàm lượng este, chuyển ra este estylacetat trong 1 lít rượu 100° (mg)

200

Hàm lượng metanol, tính bằng mg trong 1 lít rượu 100° (mg)

0.1

(TCVN 7043:2013)

12

PHẦN THỨ BA - VẬT LIỆU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Vật liệu
Mía: Mía nguyên liệu là mía thuộc giống ROC16, lấy từ thôn Xuân Hưng, xã
Xuân Khang, huyện Như Thanh, tỉnh Thanh Hóa. Mía được sử dụng đã đạt độ
chín, cây cao từ 2 - 3 mét, không bị trầy xước hoặc biến đổi tính chất trong quá
trình thu hoạch;
Nấm men
- Nấm men thương phẩm SafSprit FD-3 (chủng C1) gói 500g được cung
cấp bởi công ty Thái Tân.
- Chủng S. cerevisiae 28 (chủng C2) từ viện Công nghiệp thực phẩm
- Chủng S. cerevisiae 33 (chủng C3) phân lập từ bánh men rượu vùng Gia Lâm.
Nước sử dụng là nước RO được lấy tại Khoa Công nghệ thực phẩm, Học Viện
Nông Nghiệp Việt Nam.
3.2. Nội dung
3.2.1. Đánh giá chất lượng của nguyên liệu đầu vào
Đánh giá hàm lượng đường, hàm lượng chất khô hòa tan tổng số, pH và
hiệu suất thu hồi dịch mía.
3.2.2. Xác định chế độ xử lý dịch mía trước lên men thích hợp
Dịch mía cho lên men sẽ được dùng ngay sau khi ép, thanh trùng hoặc tiệt
trùng để tìm ra phương pháp xử lý dịch thích hợp.
3.2.3. Xác định loại và mật độ nấm men bổ sung thích hợp
Các chủng nấm men C1, C2, C3 sẽ được bổ sung với các mật độ lần lượt
là 105, 106, 107 và 108 tế bào/ml để xác định được loại chủng và mật độ lên men
thích hợp cho lên men dịch mía.
3.2.4. Xác định hàm lượng chất khô hoà tan bổ sung và nhiệt độ lên men
thích hợp
Thí nghiệm được thực hiện với các điều kiện về chủng và mật độ nấm
men được chọn từ thí nghiệm trước. Điều chỉnh độ brix về các giá trị 20, 24 và
13

28oBx bằng cách bổ sung đường và tiến hành lên men tại các nhiệt độ 20, 25, 30
và 35oC để tìm ra hàm lượng đường bổ sung và nhiệt độ lên men thích hợp.
3.2.5. Theo dõi chất lượng rượu rhum trong quá trình bảo quản
Rượu sẽ được theo dõi trong thời gian bảo quản một tháng, với các chỉ
tiêu độ cồn, hàm lượng axit, hàm lượng aldehyt.
3.2.6. Đánh giá chất lượng rượu rhum thành phẩm
Rượu rhum sẽ được đánh giá các chỉ tiêu về màu sắc, mùi vị và một số chỉ tiêu
hoá lý.
3.3. Phương pháp nghiên cứu
3.3.1. Phương pháp công nghệ
3.3.1.1. Quy trình dự kiến thực hiện (hình 3.1)
3.3.1.2. Thuyết minh quy trình
- Mía nguyên liệu: Đã được trình bày cụ thể ở phần vật liệu 3.1.
- Sơ chế: Cây mía được chặt bỏ phần ngọn, rễ, tuốt sơ thân mía, rửa bằng
nước và để ráo giúp làm trôi đi bụi bẩn và lượng vi sinh vật bám trên cây mía
tăng thời gian bảo quản mía. Chuốt bớt lớp vỏ cứng bên ngoài làm các tế bào
chứa nước đường lộ ra, cắt mía thành từng khúc (50cm).
- Ép: Công đoạn ép nhằm tách dịch nước mía ra khỏi bã mía. Ép bằng máy
ép mía Quang Minh QM-400 với một lần ép, sau khi toàn bộ khúc mía hoàn
toàn đi qua bộ phận của máy ép thì quá trình ép kết thúc.
- Lọc: Công đoạn lọc nhằm loại bỏ các tạp chất ra khỏi dịch mía sau khi ép
để thu hồi dịch nước mía trong. Tiến hành lọc bằng 3 lớp vải lọc (vải lọc sữa
chuyên dụng) xếp trồng lên nhau, dịch mía chảy qua vải lọc đảm bảo không còn
cặn, bã vụn của mía.
- Xử lý dịch: Công đoạn này nhằm mục đích loại bỏ vi sinh vật và tạo điều
kiện thích hợp cho dịch trước lên men. Dịch mía sẽ được xử lý theo những
phương pháp xử lý nhiệt phù hợp cho quá trình lên men.
14

- Lên men: Quá trình lên men giúp chuyển hóa đường trong dịch nước mía
thành cồn. Bổ sung nấm men với tỉ lệ thích hợp vào dịch nước mía và thực hiện
quá trình lên men ở nhiệt độ 30ºC, thời gian lên men 3 ngày.
- Chưng cất: Quá trình chưng cất nhằm thu rượu có độ cồn cao hơn. Đồng
thời loại bỏ một số tạp chất ra khỏi thành phẩm. Giai đoạn đầu của quá trình
chưng cất thu được các tạp chất như aldehyte, acetic, rượu methanol,… Giai
đoạn cuối thu được các rượu cao phân tử: isoamylic, isobutylic, các hợp chất
khó bay hơi, ít hòa tan trong nước. Sử dụng thiết bị bộ chưng cất 1 lít, chưng cất
đến khi rượu có nồng độ cồn khoảng 30 – 35%.

Mía

hfhgfg
Sơ chế
Ép
Lọc

Nấm men

Xử lý dịch

hfhgfg
Lên men
Chưng cất

Rượu rhum

15

Bã mía


Hình 3.1. Sơ đồ quy trình sản xuất rượu rhum từ mía

3.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm 1: Xác định chế độ xử lý dịch mía trước lên men thích hợp
- Yếu tố phi thí nghiệm: thể tích dịch mía lên men 1 lít, độ brix được điều chỉnh
về 24obrix, lên men trong thời gian 3 ngày
- Yếu tố thí nghiệm: dich mía trước lên men, dịch mía sẽ được sử dụng ngay,
thanh trùng ở 95oC-15 phút và tiệt trùng 121oC – 15 phút
Chỉ tiêu theo dõi: pH, độ brix, độ rượu sau lên men.

Thí nghiệm 2: Xác định loại và mật độ nấm men bổ sung phù hợp
- Yếu tố phi thí nghiệm: Thể tích dịch mía lên men 1 lít, độ brix được điều
chỉnh về 24oBrix, lên men trong khoảng thời gian 3 ngày.
- Yếu tố thí nghiệm: Các chủng nấm men C1, C2, C3 sẽ được bổ sung với
các mật độ lần lượt là 105, 106, 107 và 108 tế bào/ml
- Chỉ tiêu theo dõi: pH, độ brix, độ rượu sau lên men.
Thí nghiệm 3: Xác định hàm lượng chất khô hoà tan bổ sung và nhiệt độ lên
men thích hợp
- Yếu tố phi thí nghiệm: Thể tích dịch mía lên men 1 lít, chủng và mật độ
nấm men được xác định từ thí nghiệm trước, lên men trong 3 ngày.
- Yếu tố thí nghiệm: Điều chỉnh độ brix về các giá trị 20, 24 và 28 oBx bằng
cách bổ sung đường và lên men tại các nhiệt độ 20, 25, 30 và 35oC.
- Chỉ tiêu theo dõi: pH, độ brix, độ rượu sau lên men.
3.3.3. Phương pháp phân tích
3.3.3.1. Xác định pH bằng pH meter
- Nguyên tắc: Đo hoạt tính hydro-ion dựa vào sự chênh lệch điện thế giữa
hai đầu điện cực máy đo pH

16


- Tính kết quả: Giá trị pH đo được sẽ hiển thị trên màn hình.
3.3.3.2. Xác định hàm lượng chất khô hòa tan tổng số bằng chiết quang kế theo
TCVN 4414:1987
- Nguyên tắc: Chiết quang kế sử dụng nguyên lý khúc xạ, xác định nhanh
độ đường.
- Tiến hành: Nhỏ 1 - 2 giọt dịch nước mía cần đo lên lăng kính rồi đậy tấm
chắn sáng. Đưa lên mắt ngắm, đọc số trên thang đo chỉnh tiêu cự sao cho
thấy rõ nhất.
- Tính kết quả: Hàm lượng chất khô hòa tan là độ Brix được hiển thị trên
thang đo.
3.3.3.3. Xác định hàm lượng axit tổng số (theo TCVN 4589:1988)
- Nguyên tắc: Chuẩn độ trực tiếp các axit có trong mẫu bằng dung dịch
NaOH 0,1N với chỉ thị phenolphtalein 0,1% trong cồn 60º
- Tính kết quả: Hàm lượng axit tổng số (X) của mẫu tính bằng g/100ml
theo công thức:
X=
Trong đó: V: thể tích NaOH 0,1N ( ml);
V1: thể tích dung dịch đã hút để chuẩn (ml);
K: hệ số axit tương ứng (axit axetic K = 0,0060, axit lactic K = 0,0090).
3.3.3.4. Xác định nồng độ cồn bằng cồn kế theo TCVN 8008:2009
- Nguyên tắc: Dựa trên nguyên lý tỷ trọng của nước càng thấp khi
độ cồn trong nước càng cao, độ chìm của cồn kế trong dung dịch ở nhiệt
độ phòng sẽ cho biết độ cồn của dung dịch.
- Tính kết quả: Nồng độ cồn đo sẽ hiện trên vạch chia độ cồn của thiết bị.
3.3.3.5. Xác định hàm lượng andehit bằng chuẩn độ theo TCVN 1501: 1971
-

Nguyên tắc: Lượng nhỏ andehit được định lượng theo phương pháp so
màu dựa trên phản ứng của andehit với fucshin - sunfit. Cho thước thử
fuchsine - bazơ tác dụng với rượu thử và rượu có hàm lượng andehit đúng
17


tiêu chuẩn. Màu của dung dịch rượu thử không được đậm hơn màu của
dung dịch andehit tiêu chuẩn.
- Cách tiến hành: Lấy 3 ống nghiệm so màu đáy bằng, có chiều cao và
đường kính như nhau. Cho vào ống nghiệm thứ nhất 5 ml mẫu thử và 5
ml nước cất, ống thứ hai, thứ ba lần lượt mỗi ống 10 ml etanol tiêu chuẩn
có andehit tương ứng với 10 và 20 mg/l etanol 100º. Đặt cả 3 ống nghiệm
vào chậu nước có nhiệt độ đó. Sau đó lấy các ống nghiệm ra, cho vào mỗi
ống nghiệm 2 ml thuốc thử fucsin - sunfit, lắc đều rồi lại đặt các ống
nghiệm vào chậu nước có nhiệt độ 20º ± 2ºC. Sau 20 phút, kể từ lúc thêm
thuốc thử vào, đem các ống nghiệm ra so màu. Mẫu thử thuộc loại nào thì
màu của dung dịch thử không đậm hơn màu của dung dịch andehit thuộc
loại đó.
- Kết quả: So màu dưng dịch thử và dung dịch andehit tiêu chuẩn
3.3.3.6. Đánh giá cảm quan rượu rhum bằng phép thử cho điểm thị hiếu theo
TCVN 3215 : 79
Hội đồng cảm quan gồm 15 người nam giới, có độ tuổi từ 20-40, không
mắc các bệnh phải tránh sử dụng đồ uống có cồn, đã được tập huấn và có sự
hiểu biết rõ ràng về sản phẩm rượu rhum, được thử và cho điểm sản phẩm.
Tiến hành đánh giá cảm quan các chỉ tiêu rượu rhum như sau:
Màu sắc: Rót nước từ lọ ra cốc thủy tinh đặt đối diện với nguồn sáng,
quan sát màu nước dưới ánh sáng tự nhiên. Ghi nhận và cho điểm.
Mùi: Ngửi mùi trên miệng cốc, tiến hành ở nơi thoáng và không có mùi
lạ. Ghi nhận và cho điểm.
Vị: Uống và cảm nhận vị, sau mỗi lần thử đều cần uống nước thanh vị.

Ghi nhận và cho điểm.
Trạng thái: Cầm cốc nước đưa lên nơi có ánh sáng, quan sát độ trong, độ
đồng nhất, độ vẩn đục của sản phẩm. Ghi nhận và cho điểm

18


Bảng 3.1. Thang điểm đánh giá chất lượng cảm quan rượu rhum
Tên chỉ

Điểm chưa

tiêu

trọng lượng
5
4

Độ trong
và màu
sắc

3
2
1

mầu hoàn toàn đặc trưng cho sản phẩm
Chất lỏng trong suốt, không vẩn đục, có ít vật thể lạ
nhỏ, mầu đặc trưng cho sản phẩm.
Chất lỏng trong, có tương đối nhiều vật thể lạ nhỏ, màu

hơi khác một ít so với màu đặc trưng của sản phẩm.
Chất lỏng hơi đục, có khá nhiều vật thể lạ nhỏ thô, màu
khác nhiều so với màu đặc trưng của sản phẩm.
Chất lỏng đục nhiều lắng cặn, có nhiều vật thể lạ nhỏ,
thô, màu không đặc trưng cho sản phẩm.
Vẩn đục, màu bẩn, sản phẩm bị hỏng

5

Hòa hợp, thơm dịu, hoàn toàn đặc trưng cho sản phẩm.
Chưa hoàn toàn hòa hợp, thơm đặc trưng cho sản phẩm
nhưng hơi khó nhận thấy.

3

Hơi nồng, thoảng mùi phụ, ít đặc trưng cho sản phẩm

2

Nồng, thoảng mùi lạ, rất ít đặc trưng cho sản phẩm

1

Nồng, hăng, mùi lạ rõ, không đặc trưng cho sản phẩm

0

Có mùi lạ khó chịu của sản phẩm hỏng.

5

Hòa hợp, êm dịu, hậu tốt, đặc trưng cho sản phẩm

4
Vị

Chất lỏng trong suốt, không vẩn đục và vật thể lạ nhỏ,

0

4
Mùi

Yêu cầu

3
2

Chưa hoàn toàn hòa hợp, hậu vừa phải, đặc trưng cho
sản phẩm bình thường.
Chưa hòa hợp, hơi gắt và xốc, hậu yếu, ít đặc trưng cho
sản phẩm.
Đắng, xốc, thoảng vị lạ, rất ít đặc trưng cho sản phẩm

0
Có vị lạ khó chịu của sản phẩm bị hỏng
Các chỉ tiêu được đánh giá riêng lẻ bằng cách sử dụng theo thang điểm 5
từ điểm 1 - 5, điểm cao nhất là điểm 5, điểm thấp nhất là điểm 1 theo quy định
19

trong bảng 3.1. Dùng hệ điểm 20 với thang điểm 0-5 và chia thành 6 bậc đánh
giá theo bảng 3.2
Bảng 3.2. Hệ điểm 20 với thang điểm 0-5

Danh hiệu chất lượng

Yêu cầu về điểm trung bình chưa

Điểm

trọng lượng đối với các

chung

chỉ tiêu

Loại tốt
Loại khá

18,6 ÷ 20,0
15,2 ÷ 18,5

Các chỉ tiêu quan trọng nhất ≥ 4,8
Các chỉ tiêu quan trọng nhất ≥ 3,8

Loại trung bình
Loại kém - (không đạt

11,2 ÷ 15,1

Mỗi chỉ tiêu ≥2,8

7,2 ÷ 11,1

Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,8

4,0 ÷ 7,1

Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,0

mức chất lượng quy định
trong tiêu chuẩn nhưng
còn khả năng bán được)
Loại rất kém - (không có
khả năng bán được nhưng
sau khi tái chế thích hợp
còn sử dụng được)
Loại hỏng - (không sử
dụng được)

1 ÷ 3,9

3.3.3. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu thí nghiệm sẽ được phân tích trên phần mềm Microsoft Excel và
Minitab 16. Sự khác biệt của giá trị trung bình giữa các công thức được đánh giá
nhờ phép so sánh Tukey với mức tin cậy 95%.

PHẦN THỨ TƯ - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Kết quả xác định chất lượng nguyên liệu đầu vào

Chất lượng của mía nguyên liệu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của
sản phẩm. Vì vậy việc đánh giá chất lượng nguyên liệu đầu vào là cần thiết
20