Nghiên Cứu Xây Dựng Quy Trình Sản Xuất Rượu Vang Từ Mãng Cầu Xiêm

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.37 MB, 99 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT
RƯỢU VANG TỪ MÃNG CẦU XIÊM

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : GS.TS.KH Nguyễn Trọng Cẩn
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1151110381

: Trần Lê Quang Trí
Lớp: 11DSH02

TP. Hồ Chí Minh, 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT
RƯỢU VANG TỪ MÃNG CẦU XIÊM

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thực hiện

Giảng viên hướng dẫn

Trần Lê Quang Trí

GS.TSKH Nguyễn Trọng Cẩn

TP. Hồ Chí Minh, 2015

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án “Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu
xiêm ” là công trình nghiên cứu của tôi. Các nội dung cùng các kết quả nghiên cứu
trong đề tài này là trung thực. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường
về lời cam đoan này.
TP. HCM, ngày 10 tháng 08 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Trần Lê Quang Trí

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành bài đồ án này, trước hết tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám
hiệu cùng Quý thầy cô Khoa Công nghệ Sinh học – Môi trường – Thực phẩm,
trường Đại Học Công nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh (HUTECH) đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi và trang bị vốn kiến thức cũng như môi trường học tập hiện đại cho
tôi trong suốt bốn năm học qua.
Kính gửi lời cảm ơn chân thành đến GS.TS.KH Nguyễn Trọng Cẩn đã tận tình
truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quí báu, hướng dẫn tôi hoàn thành đồ án
này với tất cả tinh thần, trách nhiệm và lòng nhiệt thành.
Xin chân thành cảm ơn:
Các quý thầy cô trong phòng thí nghiệm đã hết lòng giúp đỡ và tạo điều kiện
thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đồ án.
Và trên hết, xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Đấng sinh thành, những người luôn
bên cạnh, hỗ trợ tôi hết mực cả về vật chất lẫn tinh thần.
Xin chân thành cảm ơn!
TP. HCM, ngày 10 tháng 08 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Trần Lê Quang Trí

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .........................................................................................................
LỜI CẢM ƠN ...............................................................................................................

MỤC LỤC ....................................................................................................................i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ...........................................................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................... vii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề...........................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu..........................................................................................2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu. ........................................................................................2
4. Địa điểm và thời gian nghiên cứu. .....................................................................2
4.1.

Địa điểm nghiên cứu. ..................................................................................2

4.2.

Thời gian nghiên cứu. .................................................................................2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN......................................................................................3
1.1.

Giới thiệu về mãng cầu xiêm. [7], [17], [24] .................................................3

1.1.1.

Nguồn gốc đặc điểm thực vật. .................................................................3

1.1.2.

Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của mãng cầu xiêm. ...........5

1.1.3.

Tình hình sản xuất ở Việt Nam và một số công dụng của mãng cầu

xiêm…... .................................................................................................................6
1.2.

Tổng quan về rượu vang quả. [1], [8], [11], [16], [17] ..................................7

1.2.1.

Khái niệm và lịch sử phát hiện. ...............................................................7

1.2.2.

Phân loại rượu vang. ...............................................................................8

1.2.3.

Một số loại rượu vang nổi tiếng trên thế giới. ........................................9

1.2.4.

Thành phần của rượu vang....................................................................10

1.2.5.

Giá trị của rượu vang. ...........................................................................11

1.3.

Tổng quan về nấm men. [1], [3], [8], [9], [11].............................................12

1.3.1.

Giới thiệu về nấm men. ..........................................................................12

i

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

1.3.2.

Các loại nấm men dùng trong sản xuất rượu vang...............................15

1.3.3.

Yêu cầu đối với nấm men rượu vang. ....................................................17

1.4.

Cơ sở quá trình lên men. [1], [2], [4], [9], [12] ............................................17

1.4.1.

Cơ sở sinh hóa quá trình lên men..........................................................17

1.4.2.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men. ......................................19

1.5.

Enzyme pectinase. [10], [22] ........................................................................22

1.6.

Nước. [8], [19] ..............................................................................................22

1.7.

Đường, acid citric và natricacbonat. [8], [20], [21], [23] ............................24

1.7.1.

Đường.....................................................................................................24

1.7.2.

Acid citric ...............................................................................................25

1.7.3.

Natri cacbonat .......................................................................................25

1.8.

Quy trình sản xuất rượu vang. [1], [25], [6].................................................26

1.8.1.

Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang. .............................................26

1.8.2.

Thuyết minh quy trình. ...........................................................................28

CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....32
2.1.

Nguyên liệu và vật liệu nghiên cứu. .............................................................32

2.1.1.

Nguyên liệu. ...........................................................................................32

2.1.2.

Dụng cụ và thiết bị. ................................................................................32

2.2.

Phương pháp nghiên cứu. [5] .......................................................................32

2.2.1.

Phương pháp hóa học. ...........................................................................32

2.2.2.

Phương pháp đánh giá cảm quan. [13], [14] ........................................33

2.2.3.

Phương pháp xử lí số liệu thí nghiệm....................................................35

2.3.

Bố trí thí nghiệm. ..........................................................................................35

2.3.1.

Thí nghiệm 1: Xác định tỷ lệ thành phần và các chỉ tiêu hóa lí của

mãng cầu xiêm. ....................................................................................................35
2.3.2.

Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của enzyme pectinase đến quá trình

trích ly và làm trong dịch quả. ............................................................................35
2.3.3.

Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men

rượu vang mãng cầu xiêm. ..................................................................................36

ii

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

2.3.4.

Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến quá trình

lên men rượu vang. ..............................................................................................36
2.3.5.

Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men rượu

vang mãng cầu xiêm. ...........................................................................................37
2.3.6.

Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến quá trình lên

men rượu vang mãng cầu xiêm. ..........................................................................37
2.3.7.

Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men phụ đến quá

trình lên men rượu vang mãng cầu xiêm. ...........................................................37
2.3.8.

Hoàn thiện quy trình. .............................................................................38

2.3.9.

Kiểm tra chất lượng vi sinh và hóa sinh, cảm quan và sơ bộ hoạch toán

chi phí sản xuất của sản phẩm. ...........................................................................40
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..............................41
3.1.

Kết quả xác định các thành phần và các chỉ tiêu hóa lý của mãng cầu

xiêm. . ......................................................................................................................41
3.2.

Khảo sát ảnh hưởng của enzyme pectinase đến quá trình chiết tách và làm

trong dịch quả..........................................................................................................42
3.3.

Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men tạo sản phẩm. ....43

3.4.

Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến quá trình lên men tạo sản

phẩm. …………………………………………………………………………….47
3.5.

Khảo sát ảnh hưởng của độ pH đến quá trình lên men tạo sản phẩm..........51

3.6.

Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến quá trình lên men tạo sản

phẩm.. ......................................................................................................................54

3.7.

Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men phụ đến sản phẩm....................58

3.8.

Xây dựng quy trình sản xuất hoàn chỉnh. ....................................................60

3.9.

Kết quả kiểm tra chất lựơng sản phẩm. ........................................................62

3.9.1.

Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật. .....................................................62

3.9.2.

Kết quả kiểm tra sinh hóa sản phẩm. ....................................................62

3.9.3.

Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm. .................................................62

3.10.

Sơ bộ tính giá thành sản phẩm của phòng thí nghiệm. ............................63

iii

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................................64
TÀI LIỆU THAM KHẢO. ......................................................................................66
PHỤ LỤC ....................................................................................................................1
Phụ Lục A: Các Phương Pháp Thí Nghiệm .............................................................1
Phụ Lục B: Chỉ Tiêu Vi Sinh Vật Đối Với Rượu Vang...........................................8
Phụ Lục C: Bảng Đánh Giá Cảm Quan Rượu Vang Mãng Cầu Xiêm ....................9
Phụ Lục D: Kết Quả Phân Tích Ảnh Hưởng Của Các Thí Nghiệm ......................10

iv

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CTTN: Chỉ tiêu thí nghiệm.
TLNM: Tỷ lệ nấm men.
NĐCK: Nồng độ chất khô.
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam.
EMB: Eosine Methylene Agar.
PCA: Plate Count Agar.
TSA: Tryptone Casein Soy Agar.
VRB: Violet Red Bile Agar.

v

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Phân loại khoa học mãng cầu xiêm ............................................................. 3
Bảng 1.2: Thành phần hóa học của mãng cầu xiêm (loại chua) .................................. 5
Bảng 1.3: Giá trị dinh dưỡng của 100g mãng cầu xiêm .............................................. 6
Bảng 1.4: Chỉ tiêu “Nước cấp sinh hoạt – yêu cầu chất lượng” ................................ 23
Bảng 1.5: Các chỉ tiêu cảm quan về “Đường tinh luyện” ......................................... 24
Bảng 1.6: Các chỉ tiêu hóa – lý về “Đường tinh luyện” ............................................ 25
Bảng 2.1: Điểm đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm rượu................................ 33
Bảng 2.2: Phân loại chất lượng rượu vang ................................................................ 35
Bảng 3.1: Tỷ lệ khối lượng của mãng cầu xiêm ........................................................ 41
Bảng 3.2: Các chỉ tiêu hóa lý của dịch mãng cầu xiêm ............................................. 41
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của enzyme pectinase đến quá trình chiết dịch quả............... 42
Bảng 3.4: Biến đổi hóa học của sản phẩm rượu vang theo thời gian lên men .......... 44
Bảng 3.5: Biến đổi hóa học của sản phẩm rượu vang theo nồng độ chất khô đã được
điều chỉnh ................................................................................................................... 48
Bảng 3.6: Biến đổi hóa học của sản phẩm rượu vang theo pH đã được điều chỉnh . 51
Bảng 3.7: Biến đổi hóa học của sản phẩm rượu vang theo tỷ lệ nấm men đã được
điều chỉnh ................................................................................................................... 55
Bảng 3.8: Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men phụ đến cảm
quan của sản phẩm...................................................................................................... 58
Bảng 3.9: Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật ......................................................... 62
Bảng 3.10: Kết quả kiểm tra sinh hóa sản phẩm ....................................................... 62
Bảng 3.11: Kết quả điểm đánh giá cảm quan của rượu vang mãng cầu xiêm .......... 62
Bảng 3.12: Chi phí nguyên liệu sản xuất ................................................................... 63

vi

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Hình thái trái mãng cầu xiêm ....................................................................... 4
Hình 1.2: Hình thái cây mãng cầu xiêm ...................................................................... 4
Hình 1.3: Cấu tạo tế bào nấm men ............................................................................. 13
Hình 1.4: Tế bào nấm men Saccharomyces cerervisae ............................................. 16
Hình 3.1: Ảnh hưởng của enzyme pectinase đến quá trình chiết và làm trong dịch
quả ............................................................................................................................... 43
Hình 3.2: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ cồn của rượu vang .................. 44
Hình 3.3: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ Brix của rượu vang ................. 45
Hình 3.4: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến acid tổng của rượu vang .............. 45
Hình 3.5: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến điểm cảm quan của rượu vang..... 46
Hình 3.6: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến độ cồn của rượu vang ................... 48
Hình 3.7: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến độ Brix của rượu vang ................. 49
Hình 3.8: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến acid tổng của rượu vang ............... 49
Hình 3.9: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến điểm cảm quan của rượu vang ..... 50
Hình 3.10: Ảnh hưởng của pH dịch lên men đến độ cồn rượu vang......................... 52
Hình 3.11: Ảnh hưởng của pH dịch lên men đến độ Brix của rượu vang................. 52
Hình 3.12: Ảnh hưởng của pH dịch lên men đến acid tổng của rượu vang .............. 53
Hình 3.13: Ảnh hưởng của pH dịch lên men đến điểm cảm quan của rượu vang .... 53
Hình 3.14: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến độ cồn của rượu vang ...................... 55
Hình 3.15: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến độ Brix của rượu vang .................... 56
Hình 3.16: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến acid tổng của rượu vang.................. 56
Hình 3.17: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến điểm cảm quan của rượu vang ........ 57
Hình 3.18: Ảnh hưởng của tời gian lên men phụ đến độ Brix của sản phẩm ........... 59
Hình 3.19: Ảnh hưởng của thời gian lên men phụ đến acid tổng của sản phẩm ...... 59
Hình 3.20: Ảnh hưởng của thời gian lên men phụ đến điểm cảm quan của sản phẩm.
..................................................................................................................................... 60

vii

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Hiện nay, ở Việt Nam, thị trường thức uống có cồn đã phát triển và thay đổi
một cách chóng mặt. Những sản phẩm thức uống này không chỉ đáp ứng nhu cầu về
mặt chất lượng mà còn phải đáp ứng các nhu cầu về mặt sức khỏe, an toàn vệ sinh
thực phẩm cũng như là mẫu mã đa dạng, phù hợp với nhiều đối tượng tiêu dùng và
đặc biệt là tính thời thượng.
Một trong những loại thức uống tập trung đầy đủ các tính chất trên phải kể đến:
rượu vang trái cây. Nó được biết đến như là một loại thức uống tự nhiên có lợi cho
sức khỏe vì bản chất là nước trái cây lên men.
Trên thế giới, rượu vang đã ra đời từ cách đây khá lâu và ngành công nghiệp
sản xuất rượu vang đã có nhiều bước tiến đáng kể: hoàn thiện về quy trình cũng như
chất lượng sản phẩm, ngày càng đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng.
Rượu vang thường được sản xuất và tiêu thụ mạnh mẽ ở các quốc gia phương
Tây như là: Pháp, Ý, Đức, Mỹ, Tây Ban Nha, Anh,…Tuy nhiên, gần đây ở Việt
Nam, rượu vang đã được biết đến thông qua một nhãn hiệu nổi tiếng là vang Đà
Lạt, vang của người Việt Nam. Trước đây, rượu vang thường được chế biến chủ yếu
từ nho. Nhưng ngày này, để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng và để
phù hợp với nhiều vùng miền, người ta còn sử dụng nhiều loại trái cây khác nhau để
sản xuất rượu vang như: dứa, xoài, mận, táo, cam, chuối….
Ở Việt Nam, với nguồn trái cây đa dạng quanh năm nhưng đi cùng với khí hậu
nhiệt đới ẩm, nên việc bảo quản trái cây là một điều khá khó khăn, trái cây dễ bị hư
thối sau thu hoạch và vận chuyển. Vì vậy, việc chế biến các loại trái cây có ý nghĩa
rất quan trọng nhằm tránh lãng phí nguồn nguyên liệu sẵn có và nâng cao giá trị sử
dụng của chúng, đồng thời tạo ra một ngành sản xuất, góp phần làm ổn định và tăng
thu nhập cho người dân. Trong số vô vàn các loại trái cây ở nước ta, thì mãng cầu

xiêm là một loại trái cây ngon và bổ dưỡng được trồng nhiều ở các tỉnh Nam bộ,
nhưng tới nay vẫn chưa được tận dụng được hết giá trị của nó. Do đó cần nghiên
cứu sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm và đưa ra được quy trình sản xuất hợp lí

1

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

để ứng dụng vào thực tế mang lại giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao hơn. Đây cũng
chính là nhiệm vụ chính của đề tài “ Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ
mãng cầu xiêm ”.
2. Mục đích nghiên cứu.
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu vang khi sử dụng
chủng nấm men Saccharomyces cerervisae thuần chủng và đưa ra quy trình sản
xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm hoàn chỉnh.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu.
• Khảo sát nguyên liệu mãng cầu xiêm.
• Khảo sát tỷ lệ enzyme pecyinase để hỗ trợ quá trình chiết dịch quả.
• Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men.
➢ Ảnh hưởng của pH.
➢ Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất.
➢ Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men.
➢ Ảnh hưởng của thời gian lên men.
• Kiểm tra chất lượng sản phẩm.
➢ Đánh giá chỉ tiêu vi sinh vật.
➢ Xác định thành phần hóa sinh sản phẩm.
➢ Đánh giá cảm quan theo tiêu chuẩn TCVN 3215 – 79.
4. Địa điểm và thời gian nghiên cứu.
4.1.

Địa điểm nghiên cứu.

Đề tài được nghiên cứu tại Phòng Thí Nghiệm Khoa Công Nghệ Sinh Học –
Thực Phẩm – Môi Trường , trường Đại Học Công Nghệ Tp.HCM.
4.2.

Thời gian nghiên cứu.

Kế hoạch triển khai đồ án từ 25/05/2015 đến ngày 16/08/2015.

2

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

Giới thiệu về mãng cầu xiêm. [7], [17], [24]
1.1.1. Nguồn gốc đặc điểm thực vật.

Bảng 1.1: Phân loại khoa học mãng cầu xiêm
Tên

Soursop,Guanabana,Graviola,……

Tên khoa học

Annona muricata

Giới (regnum)

Plantae

Bộ (ordo)

Magnoliales

Họ (familia)

Annonaceae

Chi (genus)

Annona

Loài (species)

A.muricata

Mãng cầu xiêm, còn gọi là mãng cầu gai, na xiêm, na gai tùy theo vùng trồng
trọt, nó có thể có chiều cao từ 3 – 10 m, rậm, lá màu đậm, không lông, xanh quanh
năm. Hoa màu xanh, mọc ở thân. Quả mãng cầu xiêm to và có gai mềm, quả hình
oval, thuôn dài hoặc hình trái tim, thường có dạng xệ, uốn cong với nhiều kích cỡ,
khối lượng do sự phát triển không đều hay bị sâu bệnh. Quả có thể dài từ 15 – 30
cm, rộng khoảng 15 cm, nặng 0,5 – 2 kg, có quả lên đến 5 – 6 kg, to nhất trong các
loại mãng cầu. Vỏ màu xanh lục sẫm khi còn non và có màu xanh vàng nhạt khi đã
chín mềm, vỏ không ăn được với nhiều gai mềm. Quả có cấu trúc phức hợp gồm
nhiều quả nhỏ hạt đơn (múi) liên kết với nhau. Lưng mỗi múi có một cái gai mềm

cong nên có người gọi là mãng cầu gai. Gai có thể rụng khi quả chín. Có thể chứa từ
vài chục đến vài trăm hạt, hạt bẹt hình oval, nhẵn đen và rất cứng . hạt chứa 45%
dầu không khô màu vàng có độc tính cao. Vì vậy phải loại bỏ hạt trong quá trình xử
lý chế biến. Quả dễ rụng ra khỏi cuống khi đã chín. Phần thịt quả màu trắng đục,
ngọt và hơi chua, mọng nước, thịt dai hơn mãng cầu ta, có xớ, gồm nhiều múi bao
quanh lõi ở giữa. Phần thịt chứa 80% nước, 2% protein, 18% cacbonhydrat.

3

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

Hình 1.1: Hình thái trái mãng cầu xiêm

Hình 1.2: Hình thái cây mãng cầu xiêm
Cây mãng cầu xiêm là cây bản địa của vùng Trung Mỹ như Mexico, Cuba,
vùng Caribe, và phía bắc của Nam Mỹ chủ yếu ở Brasil, Colombia (nơi mãng cầu
có chất lượng tốt và sản lượng cao), Peru, Ecuador, và Venezuela. Cây cũng được
trông ở Mozambique, Somalia, Uganda. Nó là 1 trong 14 loại quả nhiệt đới được
viện Latinoamericano de Mercadeo Agricola giới thiệu để phát triển gieo trồng và
tiếp thị ở quy mô lớn. Là một trong những loài cây ăn quả đầu tiên được mang từ
Mĩ tới các châu lục khác. Ngày nay phát triển rộng rãi ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt

4

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

đới của các châu lục, từ Trung Quốc, Đông Nam Á đến Australia, các đảo ở Thái
Bình Dương và những vùng đất ẩm thấp của châu phi, ở những nơi ưa thích trái cây

ngọt như vùng Nam Ấn Độ.
Cây mãng cầu xiêm sống ở những khu vực có độ ẩm cao và có mùa đông không
lạnh lắm, nhiệt độ dưới 50C sẽ làm lá và các nhánh nhỏ hỏng và nhiệt độ dưới 30C
thì cây có thể chết.
1.1.2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của mãng cầu xiêm.
Trên thị trường có hai loại mãng cầu xiêm chính: chua và ngọt. Sau đây là bảng
thành phần hóa học có trong 100 g thịt quả mãng cầu xiêm (loại chua):
Bảng 1.2: Thành phần hóa học của mãng cầu xiêm (loại chua)
Năng lượng

61,3-53,1 kcal

Độ ẩm

82,8 g

Protein

1,00 g

Chất béo

0,97 g

Đường

14,63 g

Xơ

0,79 g

Tro

0,6 g

Ca

10,3 mg

P

27,7 mg

Fe

0,64 mg

Thiamine

0,11 mg

Riboflavin

0,05 mg

Niacin

1,28 mg

Ascorbic Acid

29,6 mg

Tryptophan

11 mg

Methionine

7 mg

Lysine

60 mg

Theo nghiên cứu của các nhà khoa học thì trong mãng cầu xiêm có chứa một
lượng đáng kể vitamin C, vitamin B1 và vitamin B2. Sau đây là bảng giá trị dinh
dưỡng có trong 100 g mãng cầu xiêm.
5

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

Bảng 1.3: Giá trị dinh dưỡng của 100g mãng cầu xiêm
Năng lượng

276 kJ (66 kcal)

Cacbonhydrat

16,84 g

Đường

13,54 g

Chất xơ thực phẩm

3,3 g

Chất béo

0,3 g

Protein

1g

Thiamin (Vit.B1)

0,07 mg

Riboflavin (Vit.B2)

0,05 mg

Niacin (Vit.B3)

0,9 mg

Axit pantothenic (Vit.B5)

0,253 mg

Vitamin B6

0,059 mg

Axit folic (Vit.B9)

14 µg

Vitamin C

20,6 mg

Ca

14 mg

Fe

0,6 mg

Mg

21 mg

P

27 mg

K

278 mg

Na

14 mg

Zn

0,1 mg

1.1.3. Tình hình sản xuất ở Việt Nam và một số công dụng của mãng
cầu xiêm.
Ở Việt Nam, mãng cầu xiêm trồng chủ yếu ở các tỉnh phía Nam, khá phổ biến ở
ĐBSCL và một phần Tây Nguyên (Gia Lai, Kontum). Miền Bắc chỉ trồng thử
nghiệm, không phổ biến.
Mãng cầu xiêm cho trái quanh năm nhưng mùa chín từ tháng 7 tới tháng 10.
Quả mãng cầu xiêm có thể được dùng nhằm các mục đích sau:

6

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

•

Được dùng làm đồ uống giải khát như: Champola (Braxin), Carato

(Puerto Rico), lên men rượu (Tây Ấn Độ), nước quả đóng hộp chân không,
làm yoghurt,….
•

Người Việt Nam còn dùng làm thuốc trị bệnh, vỏ màu xanh đem phơi

khô, tán nhỏ trị bệnh kiết lị, sốt rét, có thể nấu nước để trị lỡ miệng,..
•

Hạt mãng cầu xiêm chứa một loại chất độc: Alcaloid chiếm 0,05%

hạt. Trong đó alcaloid muricinine (C19H21O4N) và alcaloid muricinine
(C18H19O4) được người Ấn Độ làm thuốc sát trùng. Người ta còn đem hạt
tán nhỏ lấy nước gội đầu trị chí, rận.
•

Lá chứa tinh dầu mùi khá dễ chịu, một lượng khá cao các chất clorua,

kali, tanin, alcaloid ở hàm lượng thấp và một chất nhựa, lá non có thể dùng
làm gia vị, nấu hãm thuốc như trà vào buổi tối sẽ làm dịu thần kinh. Lá còn
được dùng làm thuốc chữa sốt, tiêu chảy, trục giun.
•

Vỏ cây của những cây mãng cầu chưa ra trái được dùng làm chất

thuộc da.
1.2.

Tổng quan về rượu vang quả. [1], [8], [11], [16], [17]
1.2.1. Khái niệm và lịch sử phát hiện.

Rượu vang là tên gọi loại rượu được sản xuất lâu đời từ nho bằng phương pháp
lên men tự nhiên, nhờ hệ vi sinh vật có sẵn trong vỏ và thịt quả nho chín, chủ yếu là
nấm men Saccharomyces cerervisae lên men đường trong dịch ép quả nho thành
rượu và CO2. Độ rượu trong lên men tự nhiên thường nhỏ 9 – 10%. Là loại rượu
không qua chưng cất. Ngày nay danh từ rượu vang được dùng chỉ loại rượu lên men
dịch ép trái cây (táo, lê, chuối, thơm, mơ, dâu..) có hương vị thơm ngon của trái cây
tự nhiên, và có độ rượu nhẹ thường 15 – 20%, thích hợp cho phụ nữ, là loại nước
giải khát ngon, bổ dưỡng, giàu vitamin.
Lịch sử rượu vang kéo dài hàng nghìn năm và gắn bó chặt chẽ với lịch sử nông
nghiệp, ẩm thực, văn minh, loài người. Bằng chứng khảo cổ sớm nhất cho thấy con
người đã làm rượu vang tại Gruzia vào khoảng 6000 năm TCN, một số địa điểm
khảo cổ đáng chú ý khác là Iran và Armenia cũng phát hiện được các bằng chứng về
rượu vang có niên đại tương ứng 5000 năm và 4000 năm TCN.

7

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

Rượu vang còn gắn liền với thần thoại về Dionysus, phổ biến ở La Mã và Hy
Lạp cổ đại, và nhiều vùng làm rượu chính ở Tây Âu ngày nay đã được thiết lập với
các đồn điền của người La Mã và người Phoenicia. Kỹ thuật làm rượu vang như ép
rượu, được cải tiến đáng kể vào thời Đế chế La Mã, rất nhiều giống nho và kỹ thuật
canh tác đã được phát hiện và thùng đựng rượu đã được phát triển để cất và vận
chuyển rượu vang.
Ở Châu Âu trung cổ, sau sự suy tàn của Rome và sản xuất rượu vang quy mô
công nghiệp để xuất khẩu. Giáo hội KiTô giáo đã trở thành một người ủng hộ nhiệt

thành việc dùng rượu vang trong cử hành Thánh lễ Công giáo. Sản xuất rượu vang
dần dần phát triển và rượu vang đã được sử dụng phổ biến từ thế kỷ 15 trở đi, ngành
làm rượu vang vẫn tồn tại sau đợt dịch bệnh Phylloxera tàn phá vào thập niên 1870
và đến ngày nay đã hình thành các vùng làm rượu vang trên khắp thế giới.
1.2.2. Phân loại rượu vang.
Về mặt công nghệ, sản phẩm rượu vang được chia ra hai nhóm lớn: nhóm vang
có gas (CO2) và nhóm vang không có gas (CO2).
1.2.2.1.

Nhóm vang có gas.

• Rượu vang có gas tự nhiên (do lên men tạo ra).
Để giữ được gas tự nhiên trong sản phẩm, người ta thực hiện quá trình lên men
thứ trong các chai kín, thùng hoặc hệ thống thùng kín tùy thuộc vào điều kiện lên
men phụ (t0, thời gian) sẽ cho ra loại rượu champagne với các mức độ chất lượng
khác nhau.
• Rượu vang có gas nhân tạo (do ta nạp gas vào sản phẩm).
Người ta có thể tạo ra tạo ra nhiều loại rượu vang khác nhau theo thị hiếu hoặc
yêu cầu của thị trường tiêu thụ cụ thể. Tuy nhiên, nhóm vang có gas tự nhiên
thường có độ rượu từ 10 – 12,5% và độ ngọt từ 3 – 5%, còn nhóm gas nhân tạo
thường có độ rượu 9 – 12%, độ ngot từ 3 – 8%.
1.2.2.2.
•

Nhóm vang không có gas.

Nhóm rượu vang phổ thông: Hoàn toàn lên men, không được bổ sung

cồn etylic trong quá trình công nghệ, gồm hai loại:

8

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

➢ Vang khô (lên men cạn kiệt): chứa hàm lượng etanol tích tụ do
lên men có thể từ 9 – 14% V, và hàm lượng đường sót không quá
0,3%
➢ Vang bán ngọt: chứa hàm lượng etanol do lên men tự nhiên từ 9 12% V và đường sót từ 3 – 8%.
•

Nhóm rượu vang cao độ: là những loại rượu vang có hàm lượng

etanol cao hơn so với nhóm vang phổ thông. Có thể dùng cồn tinh luyện để
nâng cao hàm lượng etanol trong quá trình công nghệ. Nhóm này cũng gồm
hai loại:
➢ Vang nặng: có hàm lượng etanol từ 17 – 20% V, trong đó etanol
tích lũy do lên men do lên men không ít hơn 3%V. hàm lượng
đường trong sản phẩm có thể từ 1 – 4% V.
➢ Vang khai vị: hàm lượng etanol từ 12 – 17%, trong đó etanol tích
lũy do lên men không ít hơn 1,2%V. Ngoài ra, tùy thuộc vào hàm
lượng đường (độ ngọt)trong rượu khai vị, có thể tồn tại các dạng
sau:
 Khai vị bán ngọt: với etanol từ 14 – 16%V và đường từ 512%.
 Khai vị ngọt: với etanol từ 15 – 17%V và đường sót từ 1420%.
 Khai vị rất ngọt: với etanol từ 12 – 17% V và đường sót từ
21 – 35% V.
1.2.3. Một số loại rượu vang nổi tiếng trên thế giới.
• Rượu vang Mỹ: có thể chia làm ba loại
➢ Rượu vang thương phẩm (Branded Wine).

➢ Rượu vang thông dụng (Generic Wine) như vang California
Burgundy.
➢ Rượu vang pha trộn (Blended Wine).
• Rượu vang Đức: có thể chia làm 4 loại

9

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

➢ Rượu vang bàn (Deutcher Tafewein).
➢ Rượu vang Qualitatswein bestimmter Anbuagebiete (QbE).
➢ Rượu vang Qualitatswein mit Pradikat (QmP) là loại rượu vang
chất lượng cao.
1.2.4. Thành phần của rượu vang.
Các thành phần cơ bản của một rượu vang đã hoàn thành là nước và alcohol,
một số thành phần khác có hàm lượng nhỏ, nhưng là tác nhân về chất lượng và đặc
điểm của rượu. Sau đây là một số thành phần cơ bản của rượu vang:
• Nước (80 – 85%)
Nước phát sinh ra từ nước cốt trái cây, nên tinh khiết về mặt sinh học. Nó là nền
tảng cho các hiện tượng sinh hóa phức tạp diễn ra trong quá trình rượu vang đựơc
chuyển hóa và trữ.
• Alcohol (10 – 17%)
Các alcohol trong rượu vang là từ những chất đường được nấm men chuyển
hóa. Ngoài việc thêm những đặc điểm của chính chúng về các hương vị và các mùi,
alcohol là tác nhân chính mang mùi rượu và hương rượu. Chiếm hàm lượng cao
nhất là ethyl, một alcohol đơn phân tử. Kế tiếp là glycerol, một alcohol đa phân tử,
gia thêm độ ngọt.
• Acid (0,4 – 1%)
Các acid cho rượu vang vị chua đặc trưng, giúp tăng hương vị khi cân xứng với

các thành phần khác. Trong ba acid hữu cơ xuất phát từ trái nho, tartaric là thành
phần chủ lực của tổng lượng acid trong rượu, kế tiếp là malic và citric. Ba acid khác
là: succinic, lactic và acetic (nguồn của vị chua bay hơi) được sản sinh bởi quá trình
lên men.
• Các chất đường
Trái nho chứa 15 đến 25% glucose và fructose, là những đường phần lớn được
chuyển hóa thành alcohol trong quá trình lên men. Ở rượu vang không ngọt, thường
chỉ còn một vết đường thặng dư (0,1 %), còn rượu vang ngọt có thể chứa lượng
đường dư lên đến 10%. Vị ngọt của rượu vang không chỉ phát sinh từ các chất
đường mà còn từ alcohol và các chất khác.

10

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

• Các muối khoáng (0,2 – 0,4%)
Các muối được sinh ra từ các acid khoáng hoặc acid hữu cơ, thêm vị tươi mát
vào hương vị của rượu vang. Trong số này có potassium, sodium, magnesium, chất
vôi và sắt.
• Các chất tạo hương vị và tạo màu (0,01 – 0,5%)
Các phức chất phenol tạo màu cho rượu và những khác biệt trong hương vị giữa
các vang đỏ và vang trắng. Vỏ trái nho chứa các phenol đa phân tử, dưới dạng các
anthocyanin và tannin, mà các sắc tố của chúng cấp màu cho vang đỏ. Các vang
trắng có được một chút màu từ vỏ trái nho, và từ gỗ trong quá trình trữ.
• Các chất tạo mùi
Là những vết của những phức chất hóa học thay đổi, có tính chất bay hơi, tạo ra
những mùi thơm trong rượu vang. Những chất này gồm có các alcohol, các
andehyte, các ester, các acid và các ketone.
• Các sulfites

Là những chất dẫn xuất từ lưu huỳnh để bảo vệ trái nho và sát trùng cùng bảo
tồn rượu vang. Hàm lượng sunfites từ 10 đến 200 phần triệu, được đo với cả sulfur
dioxide cố định kết hợp với những chất khác, và sulfur dioxide tự do dưới dạng gas.
• Vitamin
Bản thân nước trái cây là có rất nhiều vitamin, và trong quá trình lên men các
vitamin này không bị mất đi mà được giữ lại. Nên rượu vang có chứa rất nhiều
vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B.
1.2.5. Giá trị của rượu vang.
Rượu vang thường được sử dụng trong các bữa tiệc vì tốt cho tiêu hóa và làm
tăng hương vị món ăn. Hầu hết các yếu tố tạo nên giá trị và sự đa dạng của rượu
chính là mùi vị, mùi vị hầu như không ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng, mặt khác
nếu không dùng quá nhiều thì rượu còn có tác dụng tốt cho sức khỏe, hỗ trợ tiêu hóa
tốt, chống lão hóa, bảo vệ da,ngăn chặn đột quỵ.., đặc biệt là các loại rượu vang đỏ
còn có thể phòng bệnh tim mạch.

11

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

Bên cạnh những lợi ích về sức khỏe, rượu vang còn đem lại các giá trị về kinh
tế như hỗ trợ và tăng thu nhập cho những người làm vườn, giúp phát triển ngành
công nghiệp rươụ vang đem lại việc làm cho nhiều người lao động.
1.3.

Tổng quan về nấm men. [1], [3], [8], [9], [11]
1.3.1. Giới thiệu về nấm men.

Nấm men là các loài nấm đơn bào, với một số ít các loài thường được sử dụng
để lên men bánh mì hay trong sản xuất các loại đồ uống chứa cồn, cũng như trong

một số mẫu tế bào nhiên liệu đang thử nghiệm. Phần lớn các loài nấm men thuộc
ngành nấm túi (Ascomycota). Trên 1000 loài men đã được miêu tả, loài men được
con người sử dụng phổ biến nhất là Saccharomyces cerervisae, nó được dùng trong
sản xuất rượu vang, bánh mỳ và bia từ hàng nghìn năm trước.
1.3.1.1.

Cấu tạo, hình dạng và kích thước tế bào nấm men.

• Hình dạng tế bào nấm men.
Nấm men thường có hình dạng khác nhau, thường là hình cầu, hình elip,hình
trứng, hình bầu dục và cả hình dài.một số loài nấm men có tế bao hình dài đối với
nhau thành những dạng sợi gọi là khuẩn ty (Mycelium) hay khuẩn ty giả
(Pseudomycelium). Tuy nhiên hình dạng của chúng không ổn định , phụ thuộc vào
tuổi của nấm men và điều kiện nuôi cấy.
• Kích thước tế bào nấm men.
Tế bào nấm men thường có kích thước rất lớn gấp từ 5 – 10 lần tế bào vi khuẩn.
Kích thước trung bình: chiều dài từ 9 đến 10µm và chiều rộng từ 2 đến 7µm. kích
thước cũng thay đổi, không đồng đều ở các loài khác nhau, ở các lứa tuổi khác nhau
và điều kiện nuôi cấy khác nhau.
• Cấu tạo tế bào nấm men.

12

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

Hình 1.3: Cấu tạo tế bào nấm men
Tế bào nấm men cũng như nhiều loại tế bào khác được cấu tạo chủ yếu từ
những thành phần cơ bản sau:
•

Thành tế bào: thành tế bào nấm men dày khoảng 25 nm (chiếm 25%

khối lượng khô của tế bào). Đa số nấm men có thành tế bào cấu bởi glucan
và mannan. Một số nấm men có thành tế bào chứa kitin và mannan, trong
thành tế bào nấm men còn chứa khoảng 10% protein và một lượng nhỏ
lipid, trong số protein này có một phần là các ezyme.
•

Màng nguyên sinh chất bao gồm các hợp chất phức tạp như protein,

phospholipid, enzyme permeaza,… Chức năng chính của mãng nguyên sinh
chất là điều khiển chất dinh dưỡng vào tế bào.
•

Chất nguyên sinh (thường có màu xám): thành phần cấu tạo chủ yếu

là nước, protit, gluxit, lipid và các muối khoáng, enzyme và có các cơ quan
trong đó như là ty thể, ribosome, mạng lưới nội chất, các chất dự trữ, các
thể vùi của hợp chất liopid, cacbonhydrat tự nhiên trong nội bào và chất xúc
tác sinh học quan trọng là enzyme tham gia vào tất cả các phản ứng sinh
hóa.

13

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm

•

Nhân tế bào: tế bào nấm men có nhân thật, nhân thường có hình bầu

dục hay hình cầu. Nhân được bao bọc bởi một lớp màng , bên trong là lớp
dịch nhân, bên trong có một thể rắn gọi là hạch nhân hay nhân con.
•

Không bào: cơ quan nội bào chứa đầy dịch tế bào, bên ngoài được bọc

bởi một màng hypoproteit gọi là màng không bào. Nhiệm vụ quan trọng
của không bào là nơi chứa đựng các protease như enzyme thủy phân,
enzyme oxy hóa-khử.., các enzyme này tham gia các quá trình tự phân rất
mạnh.
•

Hạt dữ trữ (volutin): là chất dự trữ các chất dinh dưỡng của tế bào.

Tham gia vào việc điều hòa sinh trưỡng, phát triển của tế bào.
•

Ty thể: ty thể của nấm men cũng giống như nhiều sinh vật khác. Nó

dạng hạt nhỏ dạng que hoặc dạng sợi, cấu tạo từ chất béo và protein. Chức
năng chính của ty thể như là một nhà máy cung cấp năng lượng cho tế bào
hoạt động.
•

Ribosome: có dạng túi nhỏ, cấu tạo từ lypoit, protit, và acid

ribonucleic. Đây là cấu tử nhỏ nhất ở tế bào, trong đó chứa phần chủ yếu
của dịch acid ribonucleic và phức hợp enzyme. Phức hợp enzyme này đảm

bảo sinh tổng hợp các chất quan trọng nhất của tế bào, đặc biệt là protit. Vì
vậy, ribosome còn được coi là phân xưởng sản xuất protein.
1.3.1.2.

Các quá trình sinh lí của nấm men.

1/ Sự sinh sản của nấm men.
Nấm men có những hình thức sinh sản sau:
• Sinh sản bằng cách nảy chồi.
• Sinh sản bằng cách phân đôi.
• Sinh sản bằng bào tử và sự hình thành bào tử.
2/ Sinh dưỡng của nấm men.
Nấm men cũng như các sinh vật khác cần oxy, hydro, cacbon, nitơ, phospho,
kali, magiê,…
a/ Dinh dưỡng cacbon.
Hô hấp hiếu khí: C6H12O6 + 6CO2  6CO2 + 6H2O +674 cal

14

Nghiên Cứu Xây Dựng Quy Trình Sản Xuất Rượu Vang Từ Mãng Cầu Xiêm

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về