›

Đồ án Khảo sát điều kiện lên men nhằm nâng cao chất lượng rượu trái điều

pdf 64 trang thiennha21 13/04/2022 5141
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Khảo sát điều kiện lên men nhằm nâng cao chất lượng rượu trái điều", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_khao_sat_dieu_kien_len_men_nham_nang_cao_chat_luong_ru.pdf

Nội dung text: Đồ án Khảo sát điều kiện lên men nhằm nâng cao chất lượng rượu trái điều

  1. TÊN ĐỀ TÀI.txt KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN LÊN MEN NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG RƯỢU TRÁI ĐIỀU Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Mạnh Hùng Lớp: 13DSH05 MSSV: 1311100326 Page 1
  2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CAM ĐOAN Là sinh viên năm năm cuối của Trường Đại học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh, nay được vinh dự làm đồ án tốt nghiệp để hoàn tất chương trình học của mình. Tôi cam đoan đây là nghiên cứu do tôi tiến hành tại phòng thí nghiệm Biomass lab trường đại học Bách Khoa – đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh. Những số liệu, hình ảnh trong bài hoàn toàn trung thực chưa từng có ai công bố. Thành phố Hồ Chí Minh,ngày 20 , tháng 07 năm 2017 Sinh viên thực hiện Nguyễn Mạnh Hùng i
  3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu trường Đại Học Công Nghệ thành phố Hồ Chí Minh, ban chủ nhiệm bộ môn công nghệ sinh học cùng tất cả các quý thầy cô đã truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suất thời gian em học tập tại trường. Ths Trần Thị Tưởng An người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Ts Nguyễn Văn Khoa, thầy đã giúp đỡ, nêu ý tưởng chỉ bảo em hoàn thành khóa luận này. Ts Nguyễn Hoài Hương người đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức cho em bao năm qua, giới thiệu em với cô Trần Thị Tưởng An để tiến hành đề tài. Chân thành cảm ơn các anh chị và các bạn trong phòng thí nghiệm nhiên liệu sinh học và biomass đã trao đổi, đóng góp , phê bình, động viên và giúp đỡ em trong quá trinh học tập và thực hiện đề tài. TP.HCM, ngày 20 tháng 07 năm 2017 Sinh viên Nguyễn Mạnh Hùng ii
  4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii LỜI NÓI ĐẦU 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ RƢỢU TRÁI CÂY LÊN MEN 4 1.1. Giới thiệu rƣợu trái cây lên men 4 1.1.1. Khái niệm: 4 1.1.3. Vitamin và muối khoáng 5 1.1.4. Polyphenol 5 1.1.5. Acid hữu cơ 6 1.1.6. Công dụng của rƣợu trái cây lên men 6 1.2. Nguyên liệu chế biến rƣợu trái cây lên men 7 1.2.1. Nguyên liệu 7 1.3. Vi sinh vật dùng trong lên men rƣợu trái cây lên men 7 1.3.1. Hệ vi sinh vật có sẵn trong nguyên liệu 7 1.3.2. Hệ vi sinh vật tham gia quá trình lên men 9 1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lên men rƣợu trái cây lên men 15 1.4.1. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng men giống 15 1.4.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ 15 1.4.3. Ảnh hƣởng của pH 16 1.4.4. Ảnh hƣởng của ánh sáng 16 1.4.5. Ảnh hƣởng của acid hữu cơ 16 1.4.6. Ảnh hƣởng của nồng độ cồn 17 1.4.7. Ảnh hƣởng của nồng độ đƣờng và áp suất thẩm thấu 17 1.5. Tình hình sản xuất rƣợu trái cây lên men 17 1.5.1. Trên thế giới 17 1.5.2. Ở Việt Nam 18 iii
  5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.6. Nguyên liệu quả điều 20 1.6.1. Giới thiệu về quả điều 20 1.6.2. Thành phần hóa học của thịt quả điều 21 1.6.3. Tình hình trồng điều trong nƣớc và ngoài nƣớc 21 Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 23 2.1.1. Thời gian 23 2.1.2. Địa điểm 23 2.2. Vật liệu nghiên cứu. 23 2.2.1. Nguyên liệu trái điều. 23 2.2.2. Nguồn vi sinh vật 23 2.2.3. Các thiết bị và dụng cụ 23 2.2.4. Môi trƣờng và hóa chất sử dụng 24 2.4. Phƣơng pháp phân tích – bố trí thí nghiệm 26 2.4.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 26 2.4.2. Các phƣơng pháp phân tích 31 Chƣơng 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 36 3.1. Kết quả khảo sát thành phần nguyên liệu điều 36 3.2. Kết quả việc khảo sát hàm lƣợng tanin theo gelatin theo nhiệt độ 37 3.3. Kết quả khảo sát môi trƣờng nuôi cấy 37 3.4. Kết quả khảo sát thời gian lên men 38 3.4.1. Kết quả khảo sát thời gian lên men bằng các chỉ tiêu hóa học và vi sinh 38 3.5. Kết quả khảo sát nồng độ đƣờng (oBx ) đã đƣợc bổ sung 43 3.5.1. Kết quả đánh hàm lƣợng đƣờng bổ sung bằng các chỉ tiêu hóa học và vi sinh 43 3.6. Kết quả nghiên cứu tỉ lệ giống theo thể tích bổ sung cho quá trình lên men 45 3.6.1. Kết quả nghiên cứu tỉ lệ giống theo thể tích thích hợp cho quá trình lên men bằng các chỉ tiêu hóa học và vi sinh 45 iv
  6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.7. Kết quả nghiên cứu nhiệt độ lên men rƣợu trái cây lên men 48 3.7.1. Kết quả nghiên cứu nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men bằng các chỉ tiêu hóa học và vi sinh 48 Chƣơng 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 4.1. Kết luận 51 4.2. Kiến nghị 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 v
  7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT h: giờ NT: nghiệm thức vi
  8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Sản lƣợng rƣợu trái cây lên men năm 2007 ở các quốc gia 18 Bảng 1.2. Một số nghiên cứu về rƣợu trái cây lên men . 19 Bảng 1.3. Thành phần hóa học trong 100g thịt quả điều 21 Bảng 1.4. Top 10 nƣớc sản xuất hạt điều (còn vỏ) lớn nhất thế giới (2010) 22 Bảng 2.1. Bố trí khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ trong quá trình tủa tanin của gelatin 27 Bảng 2.2. Bảng điểm đánh giá cảm quan của sản phẩm. 36 Bảng 3.1. Thành phần nguyên liệu quả điều 38 Bảng 3.2. Kết quả khảo sát thời gian lên men bằng các chỉ tiêu hóa học và vi sinh . 41 Bảng 3.4. Kết quả đánh giá hàm lƣợng đƣờng bổ sung bằng các chỉ tiêu hóa học và vi sinh. 46 Bảng 3.6. Bảng tổng hợp kết quả nghiên cứu tỉ lệ giống bổ sung cho quá trình lên men sau 4 ngày lên men 49 Bảng 3.8. Sự biến đổi các thành phần theo nhiệt độ. 53 vii
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Một số loại trái cây làm nguyên liệu sản xuất rƣợu trái cây lên men.7 Hình 1.2. Một số loài saccharomyes khác 10 Hình 1.3. Saccharomyces cerevisiae 11 Hình 1.4. Một số loài vi khuẩn lactic. 12 Hình 1.5. : Sơ đồ chu trình EMP 14 Hình 1.6. Quả điều 20 Hình 2.1. Quả điều vàng 23 Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 26 Hình 3.1. Sự thay đổi hàm lƣợng tanin theo nhiệt độ 39 Hình 3.2. Ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy đén mật độ tế bào 40 Hình 3.3. Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến độ cồn 42 Hình 3.4. Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến hàm lƣợng chất khô. 42 Hình 3.5. Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến hàm lƣợng acid 43 Hình 3.6. Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến hàm lƣợng vitamin C 43 Hình 3.7. Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến hàm lƣợng đƣờng khử 44 Hình 3.8. Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến mật độ tế bào 46 Hình 3.9. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất khô ( brix) đến độ cồn 46 Hình 3.10 . Ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất khô (brix) đến sự tăng trƣởng của nấm men 47 Hình 3.11. Ảnh hƣởng tỉ lệ giống tới hàm lƣợng cồn 50 Hình 3.12. Ảnh hƣởng tỉ lệ giống tới nồng độ chất khô 50 Hình 3.13. Ảnh hƣởng tỉ lệ giống tới mật độ tế bào 51 Hình 3.14. Sự thay đổi độ cồn (%) theo nhiệt độ 53 Hình 3.15. Sự thay đổi hàm lƣợng chất khô (oBx) theo nhiệt độ. 54 Hình 3.16. Sự thay đổi mật độ tế bào theo nhiệt độ 54 viii
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU 1. Đặt vấn đề Rượu trái cây lên men là một trong những sản phẩm của kết quả lên men, khá phổ biến và đã có từ lâu đời. Là loại rượu được lên men từ dịch ép trái cây không qua chưng cất nên vẫn giữ được phần lớn hàm lượng chất dinh dưỡng cũng như hương vị trong trái cây. Rượu trái cây lên men không những được biết đến như một thức uống có cồn thơm ngon, đậm đà mà còn có lợi về mặt sức khỏe và dinh dưỡng nếu như sử dụng một cách hợp lý. Ở Việt Nam, rượu trái cây lên men trái cây đang được biết đến như một thức uống thơm ngon, bổ dưỡng trong gia đình. Theo các nhà khoa học trên thế giới rượu trái cây lên men không chỉ mang bổ dưỡng cho cơ thể mà còn đem đến cho cơ thể các chất chống các gốc oxy hóa, giảm bớt nguy cơ đột quỵ, giảm bớt nguy cơ bị mắc một số bệnh ung thư và nhiều chứng bệnh khác đặc biệt là tim mạch. Vì vậy, việc sử dụng rượu trái cây lên men trái cây hợp lý có tác dụng chống lão hóa và bệnh tật cao. Hiện nước ta có diện tích trồng điều của nước ta năm 2016 đạt 293 nghìn ha. Sản lượng hạt điều đạt 303,9 nghìn tấn (theo báo cáo xuất nhập khẩu Việt Nam 2016) nhưng tập trung chủ yếu tại các tỉnh Đông Nam Bộ. Theo thống kê, thì cứ 8 - 10 tấn điều tái sẽ thu về khoảng 1 tấn hạt điều thô, và phần thịt trái điều còn lại bị bỏ đi, vừa lãng phí vừa gây ô nhiễm môi trường. Trong khi đó, thành phần dinh dưỡng của thịt trái điều khá cao, cụ thể là có khoảng 10% hàm lượng đường, đây là một trong những nhân tố chính để tạo nên nước lên men, đặc biệt là chứa một hàm lượng vitamin C khá cao, và một lượng nhỏ các muối vô cơ: canxi, photpho, sắt Do đó sử dụng quả điều rất thích hợp cho việc lên men rượu trái cây lên men. Tuy nhiên trong quả điều có chứa lượng tanin (0,5% - 0,6%) có ảnh hưởng tới sản phẩm trong quá trình lên men. Vì vậy người thực hiện đề tài tiến hành đề tài: “Khảo sát điều kiện lên men nhằm nâng cao chất lượng rượu trái điều”. 2. Tình hình nghiên cứu Đề tài này là một hướng nghiên cứu đang còn mới chưa được nghiên cứu nhiều. 1
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hiện có một đề tài nghiên cứu về rượu trái cây lên men thịt quả điều là đề tài “ nghiên cứu sản xuất rượu trái cây lên men từ thịt quả điều ” của sinh viên Hồ Thị Hiên trường Đại học Đà Nẵng năm 2007. 3. Mục đích nghiên cứu Bước đầu làm giảm hàm lượng tanin trong thịt quả điều. Xây dựng quy trình sản xuất rượu trái cây lên men từ thịt quả điều. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu Tìm hiểu tổng quan tài liệu. Điều kiện xử lý hàm lượng tanin trong thịt quả điều. Khảo sát các thành phần của nguyên liệu điều Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến lên men. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu Lên men rượu trái cây lên men theo sơ đồ sau: Quả điều lộn hột ép Sản phẩm Điều chỉnh hàm Lên men lượng tanin Kiểm tra các chỉ tiêu theo các phương pháp: Xác định hàm lượng tanin bằng phương pháp Lowenthal. Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp sử dụng acid Dinitro - Salysilic (DNS). Xác định hàm lượng acid tổng bằng NaOH 0,1N với chỉ thị phenolphthalein. Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy trọng tài. Xác định hàm lượng tro toàn phần bằng phương pháp Klason. 2
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Xác định hàm lượng vitamin C theo phương pháp định lượng bằng Iod. Phương pháp xác định độ cồn và đường bằng khúc kế. 6. Kết quả đạt đƣợc Khảo sát được thành phần của quả điều. + pH 3,8 – 4,3. + Acid: 0,0252%. + Hàm lượng chất khô: 9 – 10,80Bx. + Hàm lượng vitamin C: 222,1 mg/l. + Hàm lượng đường khử: 74,33 mg/ml. + Độ ẩm: 86,11%. + Hàm lượng khoáng: 0,473%. + Hàm lượng tanin: 0,502%. Hàm lượng tanin được làm giảm thấp nhất là 0,251% khối lượng bằng phương pháp tạo tủa gelatin. Xác định được môi trường dịch quả điều dùng làm môi trường nuôi cấy nấm men. Một số thông số lên men thích hợp: + Tỉ lệ giống lên men là 10% thể tích. + Thời gian lên men là 4 ngày. + Độ Brix thích hợp lên men là 190Bx. + Nhiệt độ lên men là 30oC.  Nồng độ cồn sau lên men là 9,2%. 7. Kết cấu đồ án Luận văn gồm có 4 chương: Chương 1: Tổng quan tài liệu. Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. Chương 3: Kết quả thảo luận. Chương 4: kết luận và kiến nghị. 1. 3
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ RƢỢU TRÁI CÂY LÊN MEN 1.1. Giới thiệu rƣợu trái cây lên men 1.1.1. Khái niệm: Là sản phẩm lên men dịch quả trái cây nhờ tác nhân nấm men và vi khuẩn lactic. Trong quá trình này nấm men dưới điều kiện kị khí chuyển hoá glucose thành ethanol. Tuy nhiên, tùy thuộc vào môi trường nước trái cây có chất dinh dưỡng khác nhau nên khi nên men ngoài ethanol còn có axit hữu cơ, các chất tạo hương, vị đặc biệt của từng loại. Rượu trái cây lên men thu được không qua chưng cất nên dinh dưỡng trong rượu hầu như được giữ nguyên, là loại nước giải khát thơm ngon giầu chất dinh dưỡng. Có thể chia rượu trái cây lên men thành hai loại chính : Rượu trái cây lên men có gas và rượu trái cây lên men không gas. Phân loại nồng độ cồn trong rượu trái cây lên men: Thấp: nồng độ 11.5% - 14% vol[11]. 1.1.2. Thành phần của rƣợu trái cây lên men 1.1.2.1. Ethanol Ethanol được hình thành trong quá trình lên men đường glucose, saccharose nhờ nấm men. Hàm lượng ethanol đạt 10 – 15% trong rượu, trong quá trình này nấm men dưới điều kiện kị khí chuyển hoá glucose thành ethanol trước hết bằng con đường Embden - Meyerhof. Phản ứng thật sự bao gồm sự tạo thành 2 mol ethanol, 2 mol CO2 và 2 mol ATP trên mỗi mol glucose được lên men 1.1.2.2. Đƣờng Đường là thành phần còn sót lại sau lên men chủ yếu là đường đơn như là glucose, fructose. 4
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hàm lượng đường sót khoảng 1%. Ngoài ra còn có các loại đường khác đặc biệt đường nghịch đảo đã tạo nên mùi thơm dễ chịu cho rượu trái cây lên men. Tùy theo lượng đường khử còn lại trong rượu trái cây lên men sau khi đã lên men người ta phân biệt: rượu trái cây lên men khô (dưới 10g đường/l), rượu trái cây lên men ngọt (80 – 110g đường/l). Người ta nhân thấy rằng lượng đường khử càng cao thì lượng cồn càng phải cao để cân đối giữa độ cồn và độ ngọt gây cảm giác ngon hơn trong đồ uống ( Trần Thị Thanh, 2005). 1.1.3. Vitamin và muối khoáng Vitamin trong rượu chủ yếu là do có trong nguyên liệu hoặc được bổ sung thêm. Các nhóm vi tamin: Vitamin A và tiền vitamin A, vitamin nhóm B, vitamin C. Tùy theo nguồn nhiên liệu mà ta có hàm lượng vitamin khác nhau. Tuy nhiên trong quá trình lên men hàm lượng vitamin có thay đổi nhưng rất ít hoặc không đổi. Một số chất khoáng như : P; S; K; Na; Ca; Mg; Si; Se; Mn; Br; Cl; I; Al các chất khoáng này có thể tồn tại dưới dạng tự do hoặc có thể ở các dạng muối. Với mỗi quả khác nhau sẽ có hàm lượng khoáng và muối khác nhau. chất khoáng còn có vai trò quan trọng là tham gia tạo vị đậm đà cho nước giải khát và cùng với vị ngọt, vị chua, vị chát tạo nên vị hài hòa cho nước giải khát nên men. 1.1.4. Polyphenol Các polyphenol phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và kỹ thuật sản xuất hàm lượng của chúng sẽ khác nhau nếu nguyên liệu khác nhau và kỹ thuật sản xuất khác nhau. Đối với nước giải khát lên men polyphenol có vai trò: - Tạo màu cho nước giải khát : Trong đó flavonol cho màu vàng, antoxian cho màu đỏ. - Tạo vị chát. - Ổn định thành phẩm, kéo dài thời gian bảo quản do các polyphenol và tanin có khả năng kháng khuẩn mạnh. Tuy nhiên cũng cần lưu ý rằng: Tanin dễ bị oxi hóa làm cho nước giải khát lên men có màu sẫm lại, đây là yếu tố không tốt cần phải lưu ý trong quá trình xử lý dịch quả trước khi lên men. Nếu hàm lượng polyphenol cao sẽ làm cho nước giải khát lên men có vị chát mạnh, ảnh hưởng không tốt đến mùi vị và làm cho vị bị 5
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP kém đi. Đồng thời sẽ tạo nên hàm lượng tanin cao gây kết tủa protein của nước quả làm cho nước giải khát bị đục. 1.1.5. Acid hữu cơ Trong rượu trái cây lên men còn chứa một lượng các hữu cơ: acid tatric, acid malic, acid citric hàm lượng acid này có nguồn gốc từ quả và hình thành trong quá trình lên men. Ở các nước phương tây độ chua của rượu trái cây lên men là thành phần quan trọng ngang với cồn. Các acid hữu cơ quan trọng như : acid tatric, acid malic, acid citric có tác dụng ngăn cản hoạt động của một số vi khuẩn làm hư hỏng rượu. 1.1.6. Công dụng của rƣợu trái cây lên men Giúp ăn ngon miệng : Màu của vang đỏ có tác dụng kích thích vị giác của người sử dụng. Đặc biệt, vị thơm của hoa quả và vị chát của rượu khi bạn chạm môi sẽ làm tăng cảm giác thèm ăn. Bồi bổ sức khỏe : Nguyên liệu thiên nhiên và quá trình chưng cất rượu trái cây lên men là yếu tố giúp loại vang này chứa nhiều loại axit amin, khoáng chất và vitamin, đây đều là các thành phần dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể. Nó có thể được hấp thu trực tiếp vào cơ thể mà không cần qua giai đoạn tiền tiêu hóa. Có lợi cho tiêu hóa : Trong dạ dày có 60-100g rượu trái cây lên men có thể làm tăng dịch vị dạ dày thêm 120ml, có lợi cho tiêu hóa và phòng ngừa táo bón. Do đó rượu trái cây lên men có thể điều tiết chức năng của ruột, có tác dụng đối với việc điều trị bệnh viêm ruột. Rượu trái cây lên men trắng chứa kali sorbat, có lợi cho việc tiết dịch của mật và tuyến tụy. Ngăn chặn sự hấp thu chất béo : Các nhà khoa học Nhật phát hiện ra rượu trái cây lên men đỏ có thể ức chế sự hấp thu chất béo. Thí nghiệm trên chuột cho thấy sau một thời gian uống rượu trái cây lên men, sự hấp thu chất béo trong ruột chuột chậm lại, thí nghiệm lâm sàng trên cơ thể người cũng cho kết quả như vậy. Lợi tiểu : Một số loại rượu trái cây lên men trắng chứa hàm lượng cao các chất kali tartrat, kali sulfat, kali oxit, có tác dụng lợi tiểu và duy trì độ cân bằng axit trong cơ thể. Làm đẹp, ngăn ngừa lão hóa : Các thành phần hữu cơ chứa nhiều phenol chỉ có trong rượu trái cây lên men giúp hạ mỡ máu, ngăn ngừa các cholesterol có hại, 6
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP làm mềm huyết quản, tăng cường chức năng tim mạch, lại có hiệu quả làm đẹp, ngăn ngừa lão hóa. 1.2. Nguyên liệu chế biến rƣợu trái cây lên men 1.2.1. Nguyên liệu Nguyên liệu làm rượu trái cây lên men là các loại trái cây có chứa nhiều đường , vitamin, acid hữu cơ, các chất khoang, protein Quả chín sau khi thu hoạch chon loại quả tươi có chất lượng tốt ép lấy nước, nghiền nát hoặc ngâm với đường để thu dich quả. Nho là một loại quả từ lâu đời dùng làm rượu trái cây lên men, với chất lượng tốt, hương vị đậm đà , thành phần hóa học của quả thích hợp do đó lên men dễ dàng. Mơ/mận: là các loại quả ôn đới. Thành phần hóa học của mơ chứa 1,3 ÷ 2,5 % acid, 9,2% đường 0,9 % protein. Dùng trong sản xuất rượu trái cây lên men rất tốt. Dứa(Thơm) :thành phần hóa học có chứa 72 ÷ 88% nước, 8 ÷ 18,5% đường, 0,3 ÷ 0,8% acid, 0,3 ÷ 0,4 % acid, cũng rất thích hợp để sản xuất rượu trái cây lên men[19]. Thịt quả điều: Thành phần hóa học chứa gần 86% lượng nước, 9 ÷ 10,8% đường, có nhiều vitamin, đặc biệt là chứa một hàm lượng vitamin C khá cao, rất thích hợp để sản xuất rượu trái cây lên men. 1. Trái Dứa 2. Điều lộn hột 3. Trái Mơ 4. Nho Hình 1.1. Một số loại trái cây làm nguyên liệu sản xuất rƣợu trái cây lên men 1.3. Vi sinh vật dùng trong lên men rƣợu trái cây lên men 1.3.1. Hệ vi sinh vật có sẵn trong nguyên liệu 7
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hệ vi sinh vật trong lên men vang, nước quả lên men tự nhiên tương đối phức tạp và không đồng nhất. Trong môi trường nước quả tươi có các nhóm vi sinh vật khác nhau nhiễm vào từ môi trường xung quanh từ thân, lá, vỏ, quả, trong đó phần lớn là nấm men, nấm mốc, một số ít là vi khuẩn không sinh bào tử, xạ khuẩn Nấm men trong dịch quả thường ít hơn nấm mốc nhưng lại có khả năng sinh trưởng và phát triển nhanh hơn trong điều kiện yếm khí hoặc thiếu oxy, đồng hời lên men tích tụ cồn. Chính nhờ điều kiện và trong dung dịch cồn sẽ làm ức chế nấm mốc, tạo điều kiện cho nấm men phát triển chiếm ưu thế trong quá trình lên men. 1.3.1.1. Vi sinh vật có lợi Các loại nấm men tự nhiên hay nấm men dại luôn có sẵn trên bề mặt của quả. Đó là một số loại như: Nấm men: có khả năng lên men tạo sản phẩm là cồn, nấm men tự nhiên có khả năng sinh ra cồn cao 7 – 160 cồn. Vi khuẩn lactic: Lactobacilus, Leuconostoc,Pediococus, có khả năng sinh ra các hợp chất tạo hương thơm, hay bacteriocin kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Một số loài sinh acid lactic có tác dụng điều vị làm cho vị sản phẩm tạo thành ngon hơn: Gluconobacter, Acetobacter. 1.3.1.2. Vi sinh vật có hại Nấm men: mặc dù có tác dụng là lên men tạo cồn tuy nhiên ở điều kiện thích hợp thì nó lại chuyển hóa cồn thành acid làm hư sản phẩm, làm đục sản phẩm. Nấm mốc: Botrytis, Pencillium, Aspergillus có khả năng sinh trưởng ngăn cản sự phát triển của nấm men gây hư hỏng sản phẩm. Ngoài ra còn một số loại vi khuẩn: Hanselnula, gichia tạo màng trắng trên rượu[19]. Nếu để nấm men dại phát triển tự nhiên thì quá trình lên men khó điều chỉnh và chất lượng sản phẩm thu được không ổn định. Khi nền công nghiệp ngày càng phát triển thì con người đã có những biện pháp cần thiết để diệt men dại và thay vào đó là nuôi cấy nấm men thuần chủng, với những đặc tính sinh học nhất định sẽ giúp cho quá trình chế rượu trái cây lên men, nước quả lên men đem lại hiệu quả và chất lượng cao. 8
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.3.2. Hệ vi sinh vật tham gia quá trình lên men 1.3.2.1. Nấm men Hệ sinh vật trong lên men tự nhiên rất phức tạp nên thường cho độ cồn không cao (<10% thể tích ), dễ bị nhiễm có mùi chua của acid acetide, chất lượng rượu ít được đảm bảo, mùi vị rượu không hài hoà. Do đó việc áp dụng các chủng nấm men thuần chủng trong sản xuất nước quả lên men ở quy mô công nghiệp đang được phổ biến rộng rãi trên thế giới. Đặc điểm nấm men: + Nấm men là nhóm vi sinh vật được dùng trong công nghiệp, hầu hết nấm men là đơn bào, không chuyển động. + Hình dạng và kích thước của chúng thay đổi tuỳ theo điều kiện môi trường . + Nói chung nấm men có dạng hình cầu, hình trứng , hình bầu dục, có kích thước tương đối lớn, chiều dài 6 - 10 µm có khi 12 - 18 µm, chiều ngang từ 4 - 8 µm. + Về cấu tạo tế bào nó cũng gồm màng, nguyên sinh chất, hạch. Trong nguyên sinh chất chứa không bào và các chát chứa đựng khác: Glycogen, granuloza, chất béo, volutin, Đặc điểm nấm men trong quá trình nhân giống: Trong quá trình phát triển hình thái của nấm men có thể thay đổi như sau: + Ở nấm men non: (qua 12 - 16giờ nuôi cấy) màng mỏng, căng nguyên sinh chất đồng nhất, không bào chưa có hoặc mới bắt đầu xuất hiện, tế bào sinh sản chiếm tỉ lệ cao. + Ở nấm men trưởng thành (24 - 48 giờ nuôi cấy) kích thước điển hình, không bào lớn, số không bào có thể đến hai, lượng glycogen tăng tế bào sinh sản chiếm 10 - 15%. + Ở nấm men già (đã nuôi cấy từ 72 giờ trở lên) màng dày nhẵn, nguyên sinh chất không đồng nhất, không bào lớn, lượng chất béo tăng, tế bào hầu như không sinh sản nữa, không có glucogen, tế bào chiếm tỉ lệ lớn hơn. Những chủng nấm men thuần khiết thường cho lên men nước giải khát cũng như rượu trái cây lên men là: Saccharomycess vini, 9
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces ellipoidies, Saccharomyces anioformic, Ưu điểm khi dùng nấm men thuần khiết là thời gian lên men nhanh, quá trình lên men không bị dừng giữa chừng, nồng độ cồn thu được cao hơn lên men tự nhiên 0,1 - 1 độ, sản phẩm có màu sáng hơn, vị thanh khiết. a. S. oviformis b. S. chevalieri c.S. uvarum Hình 1.2. Một số loài Sccharomyes khác. Sơ lƣợc đặc điểm sacharomyces cerevisiae:. + Loài này có thể xem là loài nấm hữu dụng nhất trong đời sống con người từ hàng ngàn năm trước đến nay. Nó được dùng rộng rãi trong quá trình lên men làm bánh mì, rượu, và bia. Saccharomyces cerevisiae là một trong những loài sinh vật nhân chuẩn được khoa học dùng nhiều nhất, cùng với E.coli là hai loài sinh vật mô hình phổ biến nhất. + Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả chiếm tới 80% tổng số saccharomyces có trong nước quả lên men. Nấm men Saccharomyces cerevisiae có dạng hình cầu hay hình trứng, có kích thuớc nhỏ, từ 5 - 6 đến 10 - 14 µm, sinh sản bằng cách tạo chồi và tạo bào tử. + Saccharomyces cerevisiae là nhóm nấm men phổ biến rộng rãi nhất. thể đơn bội của nó con = 17 nhiễm sắc thể, thể lưỡng bội có n = 34. Ngoài nhiễm sắc thể ra, trong nhân tế bào còn có tử 50 – 1000 plasmid có cấu tạo là DNA hình vòng kín có kích thước 2 µm, có khả năng sao chép độc lập mang tính trạng di truyền ( Mạch Thị Khiêm Tín trích theo Trần Cao Vân 2002, 2006)[15]. 10
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Saccharomyces cerevisiae có khả năng lên men rất nhiều loại đường như: glucose, saccharose, fructose, galactose, maltose, rượu ethanol, glycerin như nguồn carbon, sử dụng các acid amin và muối amon như nguồn nitơ ( Mạch Thị Khiêm Tín trích theo Nguyễn Đức Lượng 1996, 2006)[15]. Ở giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào saccharomyces cerevisiae thường bị già, không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh Hình 1.3. Saccharomyces cerevisiae. 1.3.2.2. Các chủng men khác thƣờng dùng trong sản xuất rƣợu trái cây lên men Theo Lương Đức Phẩm (2004) trong sản xuất rượu trái cây lên men thường dùng các chủng sau: Saccharomyces vini: Đây là tên dùng phổ biến hiện nay, trước đây người ta gọi là Saccharomyces vini meyer, theo Lodder là Saccharomyces cerevisiae Hansen. Trong quá rình lên men nước quả, nấm men này chiếm 80% trong tổng số saccharomyces có trong nước quả lên men. Chúng có nguồn dinh dưỡng carbon là đường, cồn và acid hữu cơ, có tác nhân sinh trưởng là acid pantotenic, biotin, mezoinzit, tiamin, pỉidoxin; ngoài ra chúng còn có đặc tính riêng về khả năng tự tạo cồn, chịu sunfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp cho rượu trái cây lên men có mùi đặc trưng riêng biệt. Lên men tạo lượng cồn 8-10 % so với thể tích. Saccharomyces uvarum 11
  21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Men này được tách từ nước nho , rượu và nước quả phúc bồn tử lên men tự nhiên. Chúng có khả năng tạo được độ cồn khá cao trong quá trình lên men là 12 – 13% thể tích. Saccharomyces ovioformic Men này được tách từ nước nho tự lên men, có khả năng chịu được độ cồn và nồng độ đường cao, lên men kiệt đường và tạo cồn tới 18o. 1.3.2.3. Vi khuẩn lactic. Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacilaceae. Các chủng thuộc nhóm này có đặc điểm sinh thái khác nhau nhưng đặc tính sinh lí tương đối giống nhau. Tất cả đều có đặc điểm chung là vi khuẩn gram dương, không sinh bào tử, không di động, hô hấp kị khí và hiếu khí và không chứa các xitocrom và cataza. Chứng thu nhận năng lượng nhò quá trình hydrat hóa cacbon và sinh ra acid lactic. Chúng sinh sản bằng hình thức phân đôi tế bào. Nhóm vi khuẩn gồm nhiều giống khác nhau: Streptococus, Pediococus, Lactobacilus, Leuconostoc. 1.Pediococus 2. Leuconostoc 3. Streptococus 4. Lactobacilus Hình 1.4. Một số loài vi khuẩn lactic. Vai trò vi khuẩn lactic trong thực phẩm: Dùng để bảo quản thực phẩm. Tạo ra các loại thục phẩm có tính chất và hương vị mong muốn. 12
  22. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Có khả năng sinh ra Bacteriocin hoạt tính kháng khuẩn. 1.3.3. Cơ sở sinh hóa quá trình lên men Lên men là một quá trình oxy hóa khử xảy ra trong cơ thể sinh vật nhằm cung cấp năng lượng và các hợp chất trung gian cho tế bào sinh vật. Bởi lẽ cơ thể luôn luôn cần năng lượng mà năng lượng được dự trữ dưới dạng ATP, Quá trình lên men diễn ra như sau: + Đường cùng các chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men được hấp thụ vào bề mặt tế bào nấm men, sau đó khuếch tán qua bề mặt bán thấm đó mà vào trong tế bào. Sự khuếch tán này tuân theo những định luật chung của sự thẩm thấu.trong khi nước vào ra tế bào một cách tự do thì đường và các chất khác chỉ được màng tế bào cho đi vào mà không cho đi ra. Vì vậy, đường được chuyển hóa qua một chuỗi phản ứng enzyme để tạo thành sản phẩm cuối cùng của sự lên men là rượu etylic và CO2. + Như vậy thông qua hoạt động sống của tế bào nấm men mà trong màng nguyên sinh chất của chúng liên tục xảy ra những phản ứng hóa rất phức tạp để dẫn đến tổng hợp ra một chất này và thủy phân một chất kia. + Rượu etylic và khí cacbonic được tạo thành liền thoát ra khỏi tế bào và khuếch tán vào môi trường xung quanh. Vì rượu tan trong nước nên nó co thể khuyếch tán môi trường xung quanh một cách nhanh chóng. Khí cacbonic cũng hòa tan trong dịch thể. Xong độ hòa tan của nó trong nước không lớn lắm. + Do vậy mà trong môi trường lên men nhanh chóng bão hòa khí cacbonic. Liền đó khí cacbonic được hấp thụ vào bề mặt của tế bào nấm men và những vật thể xung quanh môi truòng. Khi các bọt đạt đén độ cực lớn nào đó thì lực nâng của chúng vượt quá trọng lượng tế bào, lúc này cả bọt và tế bào đều nổi lên mặt nước. Bọt bị vỡ ra, tế bào nấm men bị chìm xuống. Như vậy, tế bào nấm men vốn dĩ không di động trở thành di động trong môi trường lên men, khiến sự trao đổi chất trong tế bào mạnh mẽ và sự lên men cũng tăng lên. Cơ chế quá trình lên men rượu: + Thực chất của quá trình lên men là quá trình oxy hóa khử sinh học cung cấp năng lượng cho vi sinh vật. trong lên men rượu, ethanol và CO2 là sản phẩm chủ yếu, ngoài ra còn có các sản phẩm khác như 13
  23. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP acid, ester, alderhide, rượu cao phân tử. Nấm men là tác nhân chính của quá trình lên men, đường là cơ chất chủ yếu. + Quá trình lên men rượu liên quan đến quá trình phosphoryl hóa các hợp chất hữu cơ. Phương trình tổng quát quá trình lên men rượu: C6H12O6 + H3PO4 + ADP => C2H5OH + CO2 + ATP + Đường và các chất dinh dưỡng khác được nấm men hấp thụ sau đó được chuyển hóa thành EMP. + Nấm men phát triển tôt trong môi trường hiếu khí nhưng khi gặp điều kiện kị hí thì bắt đầu lên men. Đường và chất dinh dưỡng được hấp thụ qua màng tế bào. Trong tế bào đường chuyển thành pyruvate. + Pyruvate trong điều kiện yếm khí, dưới tác dụng của enzyme pyruvate decarboxidase sẽ bị khử thành acetaldehyl và CO2. Sau đó acetaldehyl dưới tác dụng của enzyme ancodehydroogenase có trong nấm men sẽ chuyển hóa thành rượu etylic. + Etylic và CO2 được hình thành sẽ thoát ra khỏi tế bào, khuếch tán ra nhanh vào môi trường xung quanh. Nhiệt độ lên men tối EMP ưu cho lên men là 20 – 300C. Quá trình lên men rượu yếm khí xảy ra trong môi trường acid qua 2 giai đoạn: + Thời kỳ cảm ứng: H2 sẽ chuyển hóa từ NADH2 đến glyceraldehyde- 3 phosphat. Dưới tác dụng của enzyme phosphatase chất này chuyển hóa thành glyceryl, acetaldehyde và CO2. + Thời kỳ tĩnh: accetaldehyde sẽ được nấm men chuyển hóa thành athanol. Là một sinh vật, men sản sinh trao đổi chất, phải có nguồn năng lượng để họat động, phải tìm thấy trong môi trường nước quả những nguyên liệu cần thiết để xây dựng bản thân mình khi lên men đường, men tạo ra một nguồn năng lượng cần thiết hoạt động theo phương trình : + C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 Nhưng khi lên men, năng lượng sử dụng được ít, từ sự phân hủy một mol đường men chỉ sử dụng khoảng 15 kcal số năng lượng này không đủ để men sinh sản, đặc biệt trong giai đoạn lên men đầu. Khi lên men sinh sôi nẩy nở theo cấp số nhân. Vì vậy, men không chỉ lên men đường trong điều kiện không có oxy mà còn hô hấp có oxy theo phương trình : 14
  24. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O Hình 1.5. Sơ đồ chu trình EMP Lên men rượu trái cây lên men chia thành 2 giai đoạn: Lên men chính: lên men ở nhiệt độ 20 ÷ 30oC trong thời gian 10 ngày hoặc dài hơn. ở cuối giai đoạn lên men chính, dịch lên men trong dần, protein và pectin lắng xuống. Lên men phụ: lên men ở nhiệt độ 15 ÷ 18oC. Khi lắng lọc hoàn toàn gạn lọc rượu trái cây lên men có thể thu uốn, nhưng chưa ngon cần phải ủ 4 ÷ 10oC để vang hoàn thiện hương vị đặc trưng. Thời gian ủ có thể vài tháng , vài nam hoặc cả chục năm[23]. 1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lên men rƣợu trái cây lên men 1.4.1. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng men giống Tác nhân chính của quá trình lên men là nấm men, vì vậy hàm lượng men giống ảnh hưởng lớn tới quá trình lên men. Lượng men giống tăng thì quá trình lên men nhanh, nhưng tới mức nào đó thì sự tăng hàm lượng men giống không làm tăng quá trình lên men. Vì nó xảy ra quá trình cạnh tranh của nấm men trong quá trình phát triển. 1.4.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ 15
  25. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhiệt độ có ảnh hưởng rõ rệt đến hoạt động sống của nấm men, cụ thể là nấm men Saccharomyces cerevisiae trong quá trình lên men rượu. Nấm men phát triển tốt ở 28 – 32oC , nhiệt độ tối đa 38oC, tối thiểu 5oC. Nấm men được cấy ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tối ưu 17 - 23oC, có hoạt lực lên men rất lớn. Đối với quá trình lên men có thể chịu được nhiệt độ khá rông 1 - 45oC. Nếu nhiệt độ quá 50oC thì nấm men sẽ chết. Trong giới hạn từ 15 - 350C, nhiệt độ càng cao thì giai đoạn chuẩn bị từ khi cấy men đến khi những bọt CO2 đầu tiên xuất hiện càng ngắn lên men càng nhanh và kết thúc sớm. Nhưng nhiệt độ càng cao lên men càng hạn chế, độ cồn càng thấp, lượng đường còn lại trong rượu còn lại càng nhiều . Nhiệt độ càng cao, số lượng tế bào men trong 1 ml dịch càng giảm. Vì vậy lượng đường phân huỷ được càng ít đi. Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến quá trình lên men cũng tương tự như độ đường cao hay sự tiếp xúc hạn chế với oxy. 1.4.3. Ảnh hƣởng của pH Nấm men có thể phát triển trong môi trường pH có chỉ số 2 - 8 nhưng thích hợp nhất là 4-5. Vi khuẩn bát đầu phát triển ở pH 4,2 và cao hơn, khi thấp hợp mức này nấm men có thể phát triển được. Vì vậy quá trình lên men rượu nên thực hiện ở pH 3,8 - 4,0. Để tạo pH nuôi cấy thích hợp môi trường nấm men, người ta có thể bổ sung vào môi trường lên men bất cứ một acid nào , miễn là anion của acid này không gây ảnh hưởng mạnh mẽ đến trung tâm hoạt động của nấm men. 1.4.4. Ảnh hƣởng của ánh sáng Ánh sáng là yếu tố kìm hãm sự phát triển của nấm men. Đặc biệt là các tia cực tím, ánh sáng sẽ giết chết tế bào nấm men. Vì vậy quá trình lên men phụ thuộc vào thời tiết. 1.4.5. Ảnh hƣởng của acid hữu cơ Trong dịch quả thường chứa hàm lường acid tự do: acid tatric, acid malic, acid citric với hàm lượng ít. Trong thực tế khi lên men những dịch quả chua này thường được sản phẩm rượu trái cây lên men tốt, đối với dịch quả có độ pH 2,8 - 3,8 thì nấm men vẫn phát triển được. Trong quá trình sản xuất rượu trái cây lên men, 16
  26. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP người ta thường chuẩn bị nguyên liệu với độ ph 3,0 - 3,5 là pH thích hợp cho sự phát triển của nấm men. Do đo, khi dùng nước quả độ pH 3,8 – 4,3 không cản trở hoạt động của nấm men nhưng nếu vì những điều kiện khác không thuận lợi như thiếu oxy, nhiệt quá cao nấm men ngừng hoạt động thì nước quả lên men cũng không bị khuẩn làm hỏng. 1.4.6. Ảnh hƣởng của nồng độ cồn Nồng độ rượu sinh ra có ảnh hưởng tới tốc độ và khả năng phát triển của nấm men. Điều này phụ thuộc thời gian nuôi cấy, chủng nuôi cấy, sản phẩm của quá trình kỵ khí là ethanol, ethanol kìm hãm sự phát triển của tế bào nấm men, mức độ phụ thuộc vao chủng , giông nấm men. 1.4.7. Ảnh hƣởng của nồng độ đƣờng và áp suất thẩm thấu Lượng đường và các chất hòa tan khác nhau trong môi trường tạo lên áp suất thẩm thấu khác nhau, tạo chênh lệch áp suất tế bào nấm men và môi trường nuôi cấy. Sự chênh lệch này làm cho các chất dinh dưỡng dễ hòa tan và thấm vào tế bào qua màng. Trong nước quả thường có hàm lượng đường không đủ để lên men, do vậy người ta thường bổ sung thêm đường sacroza. Đa số, các loại nấm men thường hoạt động trong điều kiện có hàm lượng đường dưới 20%. Khi nhân giống thường dùng môi trường có nồng độ đường thấp hơn 10%. 1.5. Tình hình sản xuất rƣợu trái cây lên men 1.5.1. Trên thế giới Các nước sản xuất rượu trái cây lên men đứng đầu trên thế giới là: Ý, Pháp, Tây Ban Nha, Mỹ, Bồ đầu Nha, Thổ Nhĩ Kỳ Ý và Pháp chiếm tới 40% sản lượng rượu trái cây lên men toàn thế giới. Nhưng hai quốc gia này cũng chiếm gần hết và chỉ xuất khẩu khoảng 1% sản lượng của họ mà thôi. Trong các nước nói tiếng Anh, Autralia là quốc gia tiêu thụ nhiều rượu trái cây lên men nhất[21]. 17
  27. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 1.1. Sản lƣợng rƣợu trái cây lên men năm 2007 ở các quốc gia Quốc gia Sản lượng (tấn) Ý 5.050.000 Pháp 4.711.000 Spain 3.645.000 Mỹ 2.300.000 Argentina 1.550.000 Trung Quốc 1.450.000 Nam Phi 1.050.000 Úc 961.972 Đức 891.600 Chile 827.746 (Nguồn: International Organisation of Vine and Wine) 1.5.2. Ở Việt Nam Nhà giáo Nguyễn Quang Hào, giảng viên trường đại học bách khoa Hà Nội, là người đầu tiên bảo vệ luận án khoa học về rượu trái cây lên men. Luận án năm 1984 của ông là chuyển thành vang Thanh long, là ruợu vang đầu tiên của Việt Nam. Tuy nhiên do lúc đó khoa học chưa phát triển nên việc sản xuất chỉ ở giai đoạn thủ công. Hiện nay, ngoài việc nhập khẩu nguồn vang từ nước ngoài. Việt Nam đã và đang xây dựng các nhà máy sản xuất rượu trái cây lên men nho đi các nước để phân chia thi trường rượu trái cây lên men nho trên toàn thế giới. Ở Việt Nam, các tỉnh như Ninh Thuận, Đà Lạt là những nơi sản xuất rượu trái cây lên men lớn nhất Việt Nam. Đặc biệt ở Đà Lạt, đã có những đầu tư lớn về rượu trái 18
  28. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP cây lên men nho cao cấp đầu tiên tại Việt Nam do công ty Rượu - Bia nước giải khát Đà Lạt khai trương với công suất 1 triệu lít/năm. Bảng 1.2. Một số nghiên cứu về rƣợu trái cây lên men Năm Tác giả Nội dung Kết quả 2009 Lê Hoàng Lên men rượu trái cây lên + Lên men rượu trái cây lên Thông men xoài[12]. men xoài: dịch lên men chứa 35% nguyên liệu xoài, bổ sung đường đạt 25oBx,pH 4.5, nhiệt độ lên men là 25oC và nồng độ nấm men là 0,1 % + Sau lên men: 7,2oBx, pH 4, 0,69% acid. 2007 Nguyễn Sử dụng chế phẩm trong + Hoạt tính enzyme:65oC, ph Thị Kiều sản xuất rượu trái cây lên 4.2, Cm(enzyme)0,4%,60 Trang men mít[16]. phút. + Lên men:23oBx, pH 3,5. Lên men 9 ngày. 2007 Hồ Thị Nghiên cứu thử nghiệm + Tỉ lệ giông:3% kim Ngân rượu trái cây lên men + Lên men:22% nông độ chất chuối[13]. khô, 4 ngày lên men. 2006 Nguyễn Nghiên cứu thử nghiệm + Tỉ lệ men: 10% thể tich dịch. Thị Ngọc rượu trái cây lên men + Lên men:20% nồng độ chất Ánh Sabôchê[14]. khô, 4 ngày lên men, 8,2 % vol. 2010 Phạm Hữu Nghiên cứu xây dựng quy + Dứa/nho: 9/1 Quang trình sản xuất thử nghiệm + Lên men: 22oBx, pH 4; rượu trái cây lên men Dứa + 10 ngày lên men. pha Nho[17]. 19
  29. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.6. Nguyên liệu quả điều 1.6.1. Giới thiệu về quả điều Cây điều tên khoa học là Anacardium occidentale Linn Lớp: Cây hai lá mầm (Dicotyledoneae) Lớp phụ: Có cánh tràng rời (Archichlamideae) Bộ: Sapindales Bộ phụ: Archichlamideae Họ: Xoài (Anacardium) Chi: Anacardium Loài: Occidentale Hình 1.6. quả điều. (Nguồn: internet) Cây điều có nguồn gốc từ Nam Mỹ (Brazin) và được trồng phố biến ở nhiều nước Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ La Tinh. Cây Điều bắt đầu được biết đến như một loại cây trồng có giá trị kinh tế ở nước ta. Sản lượng hạt điều tiêu thụ mạnh trên toàn thế giới kể từ sau chiến tranh thế giới thứ hai. Chỉ đứng sau hạt hạnh nhân và hạt óc chó. Nhiều nghiên cứu khoa học đã chứng minh được hạt điều có nhiều chất dinh dưỡng có lợi mà còn chữa được một số bệnh giúp nâng cao sức đề kháng. Hiện nay loài cây này trở thành cây công nghiệp được phát triển ở khắp các khu vực khí hậu nhiệt đới ở Châu Mỹ, Châu Phi, Châu Á và Châu Úc để lấy nhân hạt chế biến làm thực phẩm[4]. Ở Việt Nam Cây điều mọc hoang hoặc dược trồng trên khắp cả nước và cây điều công nghiệp được trồng rất nhiều ở các tỉnh vùng cao phía Nam như Đắk Lắk, Đắk Nông và Bình Phước Cây Điều được trồng nhiều ở miền Nam nhưng lại không có ở miền Bắc. Phổ biến trồng ở các tỉnh: Bình Dương - Bình Phước (82 000 ha), Đồng Nai (35 000 ha), Bà Rịa -Vũng Tàu (20 000 ha), Tây Ninh (10 000 ha), Bình Thuận, An Giang 20
  30. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.6.2. Thành phần hóa học của thịt quả điều Bảng 1.3. Thành phần hóa học trong 100g thịt quả điều Việt Nam Trái đỏ Trái vàng Độ ẩm % 85,92 86,38 Các chất béo g 0,30 0,27 Protein g 0,88 0,52 Carbohydrate g 0,86 0,98 Đường khử g 7,74 7,26 Cellulose g 3,56 3,34 Tro g 0,44 0,51 (Nguồn: Phạm Đình Thanh – 2003) 1.6.3. Tình hình trồng điều trong nƣớc và ngoài nƣớc 1.6.3.1. Trong nƣớc Điều là cây công nghiệp quan trọng ở nước ta. Diện tích điều năm 2011 khoảng 362,6 ngàn ha, diện tích thu hoạch là 340,3 ha với tổng sản lượng 289,9 ngàn tấn hạt tươi (Niên giám thống kê, 2012). Kim ngạch xuất khẩu nhân điều năm 2011 của Việt Nam ước đạt trên 1,5 tỷ USD, cao nhất từ trước tới nay (Vinacas, 2012), trong đó có 2 khoảng 50% sản lượng xuất khẩu và nguồn điều thô nhập nội từ các nước châu Phi, Lào và Campuchia. Ở nước ta cây điều được trồng từ Quảng Trị trở vào các tỉnh phía Nam có thể chia ra ba vùng trồng điều chính với điều kiện sinh thái và sản xuất tương đối khác nhau: Vùng Ðông Nam Bộ được coi có điều kiện sinh thái và sản xuất ổn định và phù hợp nhất với cây điều. 21
  31. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Vùng Tây Nguyên thường có nhiệt độ thấp vào thời kỳ cây điều ra hoa đậu quả, hay bị hạn hán. Vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ thường có mưa rét vào thời kỳ ra hoa đậu 1.6.3.2. Ngoài nƣớc Trong năm 2015, sản lượng điều toàn cầu đạt hơn 3 triệu tấn. Trong đó cao nhất là Việt Nam (1,237,300 tấn) và Nigeria (836,500tấn). Tuy nhiên, Việt Nam lại chế biến hơn 50% sản lượng toàn cầu, gấp hơn 2 lần sản lượng nguyên liệu hiện có trong nước. Cây điều sinh trưởng và phát triển tốt ở những quốc gia thuộc khu vực cận xích đạo, nơi có nhiệt độ và độ ẩm cao. Hiện có 32 quốc gia trồng điều trên thế giới. Ấn Độ là nước có diện tích cây điều lớn nhất thế giới, dẫn đầu về sản lượng điều thô và nhân điều chế biến. Các nước có sản lượng hạt điều lớn như là Việt Nam, Nigeria các nước châu Phi như Bờ Biển Ngà, Tanzania, Guinea Bissau, Benin, Mozambique, Senegal và Kenya; mỗi năm các nước châu Phi cũng đóng góp khoảng 500 ngàn tấn điều thô vào tổng sản lượng điều thế giới. Bảng 1.4. Top 10 nƣớc sản xuất hạt điều (còn vỏ) lớn nhất thế giới (2015) Nƣớc Sản lƣợng (tấn) Viet Nam 1.237.300 Nigeria 836.500 India 680.000 Côte d'Ivoire 450.000 Benin 170.000 Philippines 132.541 Guinea-Bissau 130.000 Tanzania 122.274 Indonesia 117.400 Brazil 80.630 Thế giới 2.757.598 22
  32. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2. Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 2.1.1. Thời gian Thời gian thực hiện từ: 20 /04/2017 đến 15/07/2017. 2.1.2. Địa điểm Đề tài được nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Biomass lab trường Đại học Bách Khoa tp.HCM. 2.2. Vật liệu nghiên cứu. 2.2.1. Nguyên liệu trái điều. Trái điều được sử dụng trong đề tài này là điều dịch ép cả hai loại điều vàng và điều đỏ. Điều được trồng tại Bình Thuận. Giống điều trái chín mọng nước, có vị ngọt, chát, mùi thơm nồng. Hình 2.1. Quả điều vàng và quả điều đỏ. 2.2.2. Nguồn vi sinh vật Saccharomyces ceravise mua từ công ty Brentagg, Đức. 2.2.3. Các thiết bị và dụng cụ 2.2.3.1. Dụng cụ 23
  33. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Pipet 1ml, 2ml, Erlen 100 ml, Bình định mức 5ml, 10ml 250 ml 50 ml ống đong 100 Bao hấp Bông không ml, 250 ml Đèn cồn, que thấm ống nghiệm cấy vòng Buret 25 ml Đũa thủy tinh 2.2.3.2. Thiết bị Tủ cấy an toàn sinh học cấp 2 Máy đo độ Ph Schott Lab850 Esco. của hãng SI Analytics, Đức. Tủ lạnh. Kính hiển vi điện tử MT4200H Cân điện tử TE 612 của hãng của hãng Meiji, Nhật Bản. Sartorius, Đức. Brix kế. Cân phân tích PA 214 của hãng Cồn kế. Ohaus, Mỹ. Tủ sấy HN101-1A, Trung Bếp khuấy từ gia nhiệt C-MAG Quốc. HS 7 của hãng IKA, Đức. Tủ ủ của hãng Memmert, Đức. Máy nước cất. Lò nung nhiệt độ cao của hãng Máy hấp tiệt trùng tự động của Nabertherm, Đức. hãng ALP, Nhật Bản. Bình hút ẩm. Máy ly tâm lạnh Z32HK của Kính hiển vi. hãng Hermle, Đức. Máy ép nước trái cây. Máy đo quang phổ UV-VIS- Bếp khuấy từ. NIR V770 của hãng Jasco, Tủ cấy vi sinh. Nhật Bản. Tủ nung. Máy lắc ngang HY-4A, Trung Máy sấy. Quốc. 2.2.4. Môi trƣờng và hóa chất sử dụng 2.2.4.1. Môi trƣờng Môi trường SDB (Sabouraud Dextrose Borth): + Thành phần: D-Glucose: 40 g Peptone: 15g Nước cất: 1000ml Môi trường SDA (Sabouraud Dextrose Agar): 24
  34. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Thành phần: D-Glucose: 40 g Peptone: 15g Agar: 22g Nước cất: 1000ml Môi trường PGB (Potato Dextrose Borth) Thành phần : Dextrose: 20 g. Khoai tây: 200 g. Nước cất: 1000ml. Môi trường PGA (Potato Dextrose Agar) Thành phần : Dextrose: 40 g. Khoai tây: 200 g. Agar: 20g Nước cất: 1000ml 2.2.4.2. Hóa chất Iod. KMnO4. Gelatin. Indigocacmin. Cồn 700, cồn 960. HCL. NaOH. Chỉ thị hồ tinh bột. Phenolphtalein. Dinitro salysilic acid (DNS). Sodium acetade. Đường sacccharose 25
  35. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.3. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo sơ đồ sau: Nguyên liệu trái điều Khảo sát thành phần nguyên liệu Ép thu dịch Khảo sát nồng độ Xử lý gelatin tủa tanin Khảo sát nồng độ Kh ảo sát môi trường đường Điều chỉnh các thành nhân giống phần Khảo sát thời gian lên men Nhân giống Lên men Khảo sát tỉ lệ giống bổ S.Cerevisiae sung Khảo sát nhiệt độ lên men Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2.4. Phƣơng pháp phân tích – bố trí thí nghiệm 2.4.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 2.4.1.1. Thí nghiệm 1: khảo sát hàm lƣợng tanin còn lại sau ki dùng gelatin theo nhiệt độ 26
  36. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục đích thí nghiệm: khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình tủa tanin của gelatin theo nhiệt độ Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 27 nghiệm thức mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần. Bảng 2.1. Bố trí khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ trong quá trình tủa tanin của gelatin Nhiệt Gelatin 5% độ(oC) 1ml 1.5 2 ml 2.5 ml 3 ml 3.5 ml 4ml 4.5 ml 5 ml ml 25 NT1 NT4 NT7 NT10 NH13 NT16 NT19 NT22 NT25 30 NT2 NT5 NT8 NT11 NT14 NT17 NT20 NT23 NT26 35 NT3 NT6 NT9 NT12 NT15 NT18 NT21 NT24 NT27 Phương pháp tiến hành: + Chuẩn bị nguyên liệu: chọn trái điều chín mọng nước, trái to,không bị dập. + Đem rửa sạch , cắt thành miếng nhỏ, sau đó tiến hành ép lấy dịch quả. + Lấy chính xác 50 ml dịch đã ép cho vào cốc 250ml cho vào tủ giữ các mốc nhiệt.Chuẩn bị gelatin 5%: cân chính xác 5g gelatin sau đó hòa tan trong 100ml nước, đun cách thủy khuấy cho tan hết, để nguội tại các mốc nhiệt độ.Tiến hành lấy chính xác các mốc thể tích gelatin5% tại các mốc nhiệt độ cho vào cốc 250ml đang đung 50 ml dịch quả điều, tiến hành khuấy 5-10 phút rồi để yên 15-20 phút cho dung dich tạo tủa. Cuối cùng đem dung dịch đi chuẩn độ Tanin. Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi: + Xác định hàm lượng tanin bằng phương pháp chuẩn độ Lowenthal. 2.4.1.2. Thí nghiệm 2 : Khảo sát nuôi cấy nấm men trên các môi trƣờng khác nhau, môi trƣờng SDB (Sabouraud Dextrose Borth), môi trƣờng PGB (Potato Dextrose Borth), môi trƣờng dịch quả điều. 27
  37. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục đích thí nghiệm: Xác định xem có thể nuôi cấy nấm men trên môi trường dịch quả điều hay không. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 27 nghiệm thức mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần từ 5 giờ đến 75 giờ. Phương pháp tiến hành: Tiến hành nuôi cấy nấm men trên 3 môi trường tại nhiệt độ phòng thời gian 75 tiếng. Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi: Đo mật độ tế bào bằng phương pháp đếm tế bào bằng buồng đếm hồng cầu 2.4.1.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian đến quá trình lên men điều kiện tự nhiên. Mục đích thí nghiệm: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng của sản phẩm. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 16 nghiệm thức mỗi nghiêm thức lặp lại 3 lần từ 6 giờ đến 96 giờ. Phương pháp tiến hành: + Chọn điều chín, trái chín tươi, to. + Đem rửa sach sau đó cắt thành miếng nhỏ. + Tiến hành ép lấy nước, bỏ bã. + Lấy vào mỗi hủ nhựa 50 ml dịch điều. + Tiến hành cho vào 3ml gelatin 5% vào mỗi hũ + Bổ sung 10% thể tích giống sacchrosemyces cerevisiae, 0,5% sodium benzoate 0,1%, 3 ml gelatin 5%, đậy kín nắp tiến hành lên men ở điều kiện nhiệt độ phòng. Sau đó theo các mốc thời gian tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu. Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi: + Đo độ cồn bằng khúc xạ kế. + Đo hàm lượng tanin bằng phương pháp Lowenthal + Xác đinh hàm lượng vitamin c bằng chuẩn độ iod. + Đo hàm lượng đường tổng bằng khúc xạ kế. + Xác định hàm lượng acid bằng phương pháp chuẩn độ với NaOH 0,1 N với chỉ thị là phenolphtalein. + Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Dinitro – salicylic acid(DNS). 28
  38. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Đo mật độ tế bào bằng phương pháp đếm tế bào bằng buồng đếm hồng cầu. + Cảm quan sản phẩm bằng phương pháp cho điểm. 2.4.1.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng đƣờng (oBx) bổ sung đến quá trình lên men tạo sản phẩm Mục đích thí nghiệm: xác định hàm lượng đường cần thiết để bổ sung cho quá trình lên men. Bố trí thí nghiệm: Từ kết quả của thí nghiệm 1, chọn được thời gian lên men phù hợp. Thí nghiệm một yếu tố hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần. Phương pháp tiến hành: + Điều đem rửa sạch, sau đó cắt miếng nhỏ, đem ép lấy dịch. + Lấy 45 ml dịch điều vào hủ nhựa, 5 ml giống trong môi trường nuôi cấy, 0,5% sodium benzoate 0,1%. + Bổ sung đường saccharose cho dên đô Bx dạt 17 oBx, 19 oBx, 21 oBx. + Tiến hành cho vào 3 ml thể tích gelatin 5%. + Tiến hành lên men ở nhiệt độ phòng thời gian lên men là 5 ngày. Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi: + Đo độ cồn bằng khúc xạ kế. + Đo hàm lượng đường tổng bằng khúc xạ kế. + Xác định hàm lượng acid bằng phương pháp chuẩn độ với NaOH 0,1 N với chỉ thị là phenolphtalein. + Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Dinitro – salicylic acid(DNS). + Đo mật độ tế bào bằng phương pháp đếm tế bào bằng buồng đếm hồng cầu. + Cảm quan sản phẩm bằng phương pháp cho điểm. 2.4.1.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ giống bổ sung đến quá trình lên men tạo sản phẩm Mục đích thí nghiệm: xác định được lượng nấm men bổ sung cho quá trình lên men. Bố trí thí nghiệm: 29
  39. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Từ thí nghiệm 1,2,3,4, chọn được hàm lượng gelatin thích hợp, môi trường nhân giống, thời gian lên men và hàm lượng đường cần thiết bổ sung cho qua trình lên men + Thí nghiệm một yếu tố bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần. Phương pháp tiến hành: + Điều đem rửa sạch, sau đó cắt miếng bỏ hạt, đem ép lấy dịch. + Lấy 50 ml dịch điều vào hũ nhựa, thêm 0,5% sodium benzoate 0,1%, 3ml gelatin 5%. + Bổ sung giống tỉ lệ ,3%, 5%, 7%, 10% thể tích. + Tiến hành lên men ở nhiệt độ phòng thời gian lên men là 5 ngày. Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi: + Đo độ cồn bằng khúc xạ kế. + Đo hàm lượng đường tổng bằng khúc xạ kế. + Xác định hàm lượng acid bằng phương pháp chuẩn độ với NaOH 0,1 N với chỉ thị là phenolphtalein. + Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Dinitro – salicylic acid(DNS). + Đo mật độ tế bào bằng phương pháp đếm tế bào bằng buồng đếm hồng cầu. + Cảm quan sản phẩm bằng phương pháp cho điểm. 2.4.1.6. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình lên men tạo sản phẩm. Mục tiêu thí nghiệm: khảo sát nhiệt độ lên men phù hợp. Bố trí thí nghiệm: + Từ kết quả của các thí nghiệm 1, 2, 3, 4, 5 chọn được hàm lượng gelatin thích hợp, môi trường nhân giống thời gian lên men, hàm lượng đường bổ sung và tỉ lệ nấm men bổ sung tạo sản phẩm tốt. thích hợp để tiến hành thí nghiệm 4 + Thí nghiệm một yếu tố, hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần. Phương pháp tiến hành: + Điều đem rửa sạch, sau đó cắt miếng bỏ hạt. + Đem ép lấy dịch. + Lấy 45 ml dịch điều dịch nước dịch điều vào hủ nhựa, 0,5% sodium benzoate 0,1%, 5% đường. 30
  40. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Bổ sung giống tỉ lệ 1%. + Tiến hành lên men ở các nhiệt độ 250C, 300C, 350C, thời gian lên men là 5 ngày . Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi: + Đo độ cồn bằng khúc xạ kế. + Đo hàm lượng đường tổng bằng khúc xạ kế. + Xác định hàm lượng acid bằng phương pháp chuẩn độ với NaOH 0,1 N với chỉ thị là phenolphtalein. + Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Dinitro – salicylic acid(DNS). + Đo mật độ tế bào bằng phương pháp đếm tế bào bằng buồng đếm hồng cầu. + Cảm quan sản phẩm bằng phương pháp cho điểm. 2.4.2. Các phƣơng pháp phân tích Phương pháp vi sinh: Nấm men sử dụng: loại bột thương mại. Môi trường lên men là: dịch quả có pH 3,8 – 4,3. Đếm tế bào sử dụng buồng đếm và kính hiển vi. 2.4.2.1. Phƣơng pháp đếm nấm men Để đánh giá chất lượng canh trường nấm men, cần đếm số tế bào trong 1ml trên buồng đếm hồng cầu. Trong 1ml canh trường nấm men phát triển bình thường phải có ít nhất 20 - 25 triệu tế bào. Tiến hành: Đặt lá kính lên khu vực buồng đếm. Lắc đều dịch tế bào nấm men và dùng pipette để lấy một giọt cho vào khe ở mép buồng đếm, tránh tạo bọt khí. Dịch huyền phù sẽ đi vào buồng đếm nhờ cơ chế mao dẫn. Đặt buồng đếm vào bàn kính hiển vi và để yên vài phút. Chỉnh kính hiển vi với vật kính x40, tìm mạng ô đếm ở khu vực buồng đếm. Chỉnh thị trường sao cho một thị trường chứa trọn một ô lớn (4 x 4 = 16 ô nhỏ). Đếm số tế bào trong 5 ô vuông lớn đại diện cho 25 ô vuông lớn trong ô trung tâm. Cách tính : + Số lượng tế bào trong 1 ml mẫu nghiên cứu được tính bằng công thức: N = 106 d (cfu/ml) 31
  41. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Trong đó: N : số lượng tế bào trong 1 ml mẫu nghiên cứu n: số tế bào trong c ô lớn d: độ pha loãng 2.4.2.2. Xác định hàm lƣợng đƣờng khử bằng phƣơng pháp acid Dinitro - Salysilic (DNS). Nguyên lý: Có vài tác nhân được sử dụng để định lượng đường nhờ các đặc tính khử của đường. 3,5 – Dinytrosalycylic acid (DNS) có màu vàng trong dịch kiềm sẽ bị khử thành acid 3 – amino – 5- nitrosalicylic có màu cam đỏ. Tiến hành: Hút 1 ml dung dịch mẫu có chứa đường vào một ống nghiệm, thêm vào 3 ml thuốc thử DNS. Chuẩn bị ống thử không bằng cách thêm 1ml nước cất vào 3 ml DNS. Dùng miếng nilon sạch bịt kín dầu ống nghiệm, đặt vào nồi nước đang sôi trong 5 phút. Làm lạnh về nhiệt độ phòng và đo độ hấp thu OD ở bước sóng 540nm. Dùng ống không để chuẩn độ truyền suốt 100%. Chú ý là tất cả các ống nghiệm cần đưa về nhiệt độ phòng trước khi đo bởi vì độ hấp phụ rất nhạy với nhiệt độ. Dựa vào đường chuẩn xác định nồng độ đường trong dung dịch. 2.4.2.3. Xác định hàm lƣợng acid tổng bằng NaOH 0,1N với chỉ thị phenolphthalein. Nguyên lý: Dùng kiềm tiêu chuẩn NaOH 0,1N hoặc KOH 0,1N để trung hòa các acid có trong mẫu với phenolphthalein làm chỉ thị màu. Tiến trình xác định : + Chuẩn bị mẫu thử : Nếu là mẫu rắn: cân P(g) mẫu đã nghiền nhỏ. Dùng nước cất trung tính để chiết nhiều lần, chiết hết acid trong mẫu. Dùng nước cất pha loãng, được dung dịch thử. Nếu là mẫu lỏng, có màu vàng nhạt (mẫu rượu sau lên men) lấy V(ml) đem pha loãng bằng nước cất trung tính để màu vàng nhạt đi, dễ nhận ra điểm chuyển màu. Chuẩn độ: Lấy vào cốc thủy tinh dung tích 250ml : Dung dịch thử: 25ml Chỉ thị phenolphtalien 1% : vài giọt Đem cốc đi chuẩn độ bằng NaOH 0,1N đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng bền vững thì dừng. Dọc thẻ tích NaOH 0,1N tiêu tốn (giả sử B ml). Tính kết quả : 32
  42. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mẫu rắn : Xa = K . B .F . 100/P (%). Mẫu lỏng: Xa = K . B . F . 100/V (g/l). + Trong đó : B: số ml NaOH 0,1N đã sử dụng chuẩn độ . F: là hệ số pha loãng tổng cộng . P,V : khối lượng ( mẫu rắn ), thể tích (mẫu lỏng) mẫu đem thí nghiệm. K: biểu thị số g acid tương đương 1ml NaOH 0,1. Đối với rượu trái cây lên men thì quy về acid xitric: K = 0,0064 g/ml. 2.4.2.4. Xác định độ ẩm bằng phƣơng pháp sấy. Nguyên lý : dùng sức nóng làm bay hết hơi trong thực phẩm. Tiến hành : Rửa cốc và đũa thủy tinh sau đó sấy đến khối lượng không đổi. Cho 10g mẫu vào cốc rồi dùng đũa thủy tinh dàn đều mẫu sau đó đem sấy ở nhiệt độ 100 – 1500C cho đến khối lượng không đổi trong 6 giờ rồi đem cân tính kết quả : W = + Trong đó: G: khối lượng cốc, đũa (g). G1: khối lượng cốc, đũa, mẫu trước sấy (g). G2: khối lượng cốc, đũa, mẫu sau sấy. 2.4.2.5. Xác định hàm lƣợng tro toàn phần bằng phƣơng pháp nung ở nhiệt độ cao 5500C đến 6000C. Nguyên lý : Dùng nhiệt độ 5500C đến 6000C để đốt cháy hoàn toàn các chất hữu cơ, phần tro trắng còn lại đem cân ta được tro toàn phần . Tiến hành : Nung cốc sứ ở lò nung tới 5500C đến 6000C đến khối lượng không đổi, rồi đem cân cốc sứ ở cân phân tích. Cho vào cốc khoảng 5g mẫu thử, đem cân cả cốc sứ lẫn mẫu sau đó cho vào lò nung tăng nhiệt độ từ từ đến 5500C đến 6000C. Nung đến tro trắng trong 6 -7 giờ. Cân rồi tính kết quả : X = + Trong đó: G : khối lượng cốc (g). 33
  43. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP G1: khối lượng cốc+ mẫu (g) . G2: khối lượng cốc + tro (g). 2.4.2.6. Xác định hàm lƣợng vitamin C theo phƣơng pháp định lƣợng bằng Iod. Nguyên lý: Vitamin c có thể khử dung dịch iot, dựa vào lượng iot bị khử bởi Vitamin c có trong mẫu, suy ra hàm lượng Vitamin c. Tiến hành: Lấy chính xác 10 ml dịch mẫu cho vào bình tam giác 250 ml, cho thêm 5 ml dung dịch H2SO4 và cho thêm một vài giọt tinh bột, lắc đều rồi chuẩn độ bằng dung dịch I2 0,0IN cho đến khi xuất hiện màu xanh nâu bền trong 10- 20 giây. Tính kết quả: Lượng Vitamin C(mg/1) được tính theo công thức: X = (mg/l) + Trong đó : n :số ml I2 0,01N tiêu tốn khi chuẩn độ. 0,08: Số mg Vitamin c tương ứng với 1 ml I2 0,01 N. V : Số ml dịch mẫu lấy để phân tích. 2.4.2.7. Phƣơng pháp xác định pH Xác định PH của dung dịch Điều bằng máy đo bút PH. Cho dung dịch vào cốc thuỷ tinh 100 ml, nhúng bút đo PH vào đọc kết quả hiền thị trên máy, sau đó rửa bút bằng nước cất rồi trung hoà bằng dung dịch KC1 tiếp tục cho vào cốc để đo thực hiện 2-3 lần lấy kết quả chính xác nhất. Hoặc đo bằng máy đo PH cầm tay nhỏ 1-2 giọt vào đầu bút sau đó ấn nút on đọc kết quả hiến thị ở bút. 2.4.2.8. Định tính xác định Tanin có trong thịt quả điều lộn hột Định lượng Tanin bằng phương pháp Lowenthal: Nguyên tắc: Oxi hóa tanin bằng dung dịch KMnO4 với chỉ thị là sunfoindigo. Cách tiến hành: Cân 20g nguyên liệu và lấy một thể tích chính xác dung môi, đun trên bếp cách thủy. Sau một thời gian nhất định, lọc, để nguội và chuyển toàn bộ dịch lọc vào bình định mức 250 ml. 34
  44. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sau đó, đối với mỗi lần chuẩn độ thì lấy 10ml dung dịch này, 10ml chỉ thị và 250ml nước cất cho vào bình nón dung tích 500ml chuẩn bằng dung dịch KMnO4 0,1N, vừa nhỏ, vừa lắc đều cho đến khi xuất hiện màu vàng kim.Song song cùng tiến hành định lượng một mẫu trắng với 10ml chỉ thị trong 250ml nước. Hàm lượng % tanin có trong nguyên liệu được tính theo công thức: X= + Trong đó: X là hàm lượng % tanin trong nguyên liệu. a: Thể tích KMnO4 đem chuẩn mẫu phân tích. b: Thể tích KMnO4 đem chuẩn mẫu trắng. V1: Thể tích dung dịch mẫu đem phân tích (10ml). V2: Thể tích bình định mức(250ml). G: khối lượng mẫu (g). 2.4.2.9. Phƣơng pháp xác định độ cồn và đƣờng bằng khúc kế Nguyên tắc hoạt động của khúc xạ kế: + Dựa theo định luật Snell trong khúc xạ ánh sáng. + Chỉ số khúc xạ (n) của một chất so với không khí là tỷ lệ giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ của chùm tia sáng truyền từ không khí vào chất đó. Tiến hành: + Hút vài giọt mẫu cần đo lên bề nặt khúc xạ kế. + Nhìn vào thang đo và xác định độ cồn, đường. 35
  45. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3. Chƣơng 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả khảo sát thành phần nguyên liệu điều Kết quả khảo sát thành phần đƣợc trình bày dƣới dạng bảng sau Bảng 3.1. Thành phần nguyên liệu quả điều Chỉ tiêu Hàm lượng Tanin (%) 0,502 Acid (%) 0,0253 Hàm lượng chất 9-10,8 khô (oBx) Vitamin C (mg/l) 222,1 Đường khử 74,3 (mg/ml) Độ ẩm (%) 86,11 Khoáng (%) 0,473 Cảm quan: Mùi: thơm đặc trưng mùi điều. Trạng thái quả: tươi, mọng nước Màu: vàng, đỏ. Nhận xét: Qua số liệu trên cho thấy rằng: điều có hàm lượng chất khô đạt 9-10,8 oBx , độ ẩm khá cao 86,11%, , chỉ sô vitamin khá cao 244,4 mg/l phù hợp cho viêc lên men rượu trái cây lên men. Tuy chỉ số nồng độ chất khô đạt 10,6% vì thế trong quá trình chế biến cần bổ sung hàm lượng đường. Hàm lượng tanin còn khá cao 0,502 % nên trong phần đầu xử lý nguyên liệu cần giảm hàm lượng tanin xuống trước khi lên men. 36
  46. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.2. Kết quả việc khảo sát hàm lƣợng tanin theo gelatin theo nhiệt độ 0,450 0,400 0,382 (%) 0,350 0,300 0,261 0,247 0,250 25oC 0,200 30oC 0,150 35oC 0,100 0,050 Hàm khối theo lƣợng tanin lƣợng Hàm 0,000 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Thể tích gelatin 5% (ml) Hình 3.1. Sự thay đổi hàm lƣợng tanin theo nhiệt độ Nhận xét: Hàm lượng tanin giảm thấp nhất tại nhiệt độ 30oC, với 3 ml thể tích gelatin là 0,247 %. Tại các mốc thể tích khác như 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 hàm lượng tanin có giảm nhưng không nhiếu so với thể tích 3 ml gelatin 5%. Tại các mốc nhiệt độ khác nhau ta cung có hàm lượng gelatin giảm khác nhau nhưng sự chênh lệch không lớn cho lắm. Qua kết quả trên cho thấy hàm lượng tanin sẽ giảm mạnh nhất tại nhiệt độ 300C, cùng với mốc thể tích là 3 ml gelatin 5%. 3.3. Kết quả khảo sát môi trƣờng nuôi cấy 37
  47. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP log (cfu/ml) 9 8 8 8 8 8 8 8 Môi trường 8 SDB 8 Môi trường PGB 7 7 Môi trường dịch quả điều 6 0 20 40 60 80 thời gian nuôi cấy (giờ) Hình 3.2. Ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy đén mật độ tế bào Nhận xét: Qua kết quả như trên cho ta thấy rằng dùng môi dịch quả điều có thể làm môi trường nhân giống nấm men, không những thể môi trường điều còn đạt mật độ tế bào cao nhất là 2,9*108 tế bào tại thời điểm 24 giờ nuôi cấy. Các môi trường khác như môi trường SDB, PGB cũng có thể dùng làm môi trường nhân giống nấm men. Kết luận: Với kết quả nghiên cứu cùng thời gian lên men với các môi trường khác nhau , môi trường dịch quả điều phù hợp làm môi trường nhân giống nấm men với thời gian nuôi cấy là 24 giờ. 3.4. Kết quả khảo sát thời gian lên men 3.4.1. Kết quả khảo sát thời gian lên men bằng các chỉ tiêu hóa học và vi sinh 38
  48. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 3.2. Kết quả khảo sát thời gian lên men bằng các chỉ tiêu hóa học và vi sinh Thời Cồn Hàm Hàm Đường Hàm lượng Mật độ tế Hàm gian (%) lượng lượng khử vitamin C bào ( lượng (giờ) chất khô( acid (%) (mg/ml) (mg/l) cfu/ml) tanin brix) (%) 6 0,7 9,9 0,0254 69 222,9 8,17 107 0,25 12 1,1 9,5 0,0252 67,76 221,5 3,05 108 0,27 18 1,5 8,8 0,0252 62,73 222,9 5,4 108 0,28 24 2,0 8,4 0,0254 64,86 222.9 7,4 108 0,27 30 2,2 8,0 0,0250 59,622 220 5,03 108 0,27 36 2,6 7,3 0,0253 51,58 222,9 3,45 108 0,27 42 3,5 7,0 0,0254 57,07 222,9 4,4 108 0,27 48 4,2 6,5 0,0252 45,53 222,9 2,85 108 0,28 54 4,3 5,7 0,0256 48,82 222,9 4,05 108 0,28 60 4,7 4,5 0,0254 43,05 220 4,21 108 0,27 66 5,4 4,0 0,0256 40,07 221,5 3,4 108 0,27 72 4,6 3,5 0,0282 38,02 220 3,3 108 0,27 78 5,2 3,1 0,0254 39,12 220 1,7 108 0,27 84 5,5 2,6 0,0252 39,12 222,9 2,09 108 0,27 90 5,3 2,5 0,0256 29,63 222,9 1,93 108 0,27 96 4,3 2,7 0,0277 27,76 222,9 1,7 108 0,27 39
  49. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP cồn 6,0 (%) 5,0 5,0 4,3 4,0 3,5 3,0 2,0 1,5 1,0 0,0 0,0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 thời gian lên men (giờ) Hình 3.3. Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến độ cồn hàm lƣợng12,0 10,8 chất khô10,0 (oBx) 8,4 8,0 6,5 6,0 4,0 3,5 2,7 2,0 ,0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 thời gian lên men (giờ) Hình 3.4. Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến hàm lƣợng chất khô 40
  50. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP acid 0,029 (%) 0,028 0,028 0,028 0,027 0,026 0,025 0,025 0,024 0,023 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 Thời gian lên men (giờ) Hình 3.5. Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến hàm lƣợng acid vitamin C223,5 (mg/l) 223,0 222,9 222,9 222,9 222,5 222,0 221,5 221,0 220,5 220,0 220,0 220,0 219,5 219,0 218,5 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 thời gian lên men (giờ) Hình 3.6. Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến hàm lƣợng vitamin C 41
  51. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đƣờng khử80,00 74,63 (mg/ml)70,00 62,73 60,00 57,07 50,00 40,00 43,05 30,00 27,76 20,00 10,00 0,00 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 thời gian lên men (giờ) Hình 3.7. Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến hàm lƣợng đƣờng khử log 9 8,9 (cfu/ml) 8,5 8,5 8,5 8,2 8 7,5 7,4 7 6,5 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 thời gian lên men (giờ) Hình 3.8. Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến mật độ tế bào Nhận xét: + Sau 4 ngày lên men nồng độ chất khô trong dung dịch giảm đi rõ rệt, hàm lượng cồn tăng theo thời giam, xuyên suốt quá trình hàm lường tanin cũng như vitamin C không đổi. + Nấm men cũng phát triển bình thường, hàm lượng đường khử giảm rõ rệt, trong quá trình lên men hầu như pH không đổi. Hàm lượng cồn cao nhất đạt tai mốc 90 giờ với lượng cồn sinh ra tới 5.3 vol. + Qua kết quả trên cho thấy: ở thời gian 90 giờ thì sản phẩm có độ cồn và hàm lượng đường còn lại phù hợp nhất, tuy nhiên độ cồn vẫn chưa cao 42
  52. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP cho nên cần bố sung thêm đường để làm tăng nồng độ cồn trong sản phẩm. Với kết quả nghiên cứu về thời gian lên men thông qua các chỉ tiêu về hóa học,vi sinh, đánh giá cảm quan cho thấy hàm lượng vitamin C và hàm lượng tanin hầu như không thay đổi trong quá trình lên men. Với hàm lượng đường có sẵn trong nguyên liệu thì không đủ để lên men rượu trái cây lên men vì vậy cần bổ sung thêm đường. 3.5. Kết quả khảo sát nồng độ đƣờng (oBx ) đã đƣợc bổ sung 3.5.1. Kết quả đánh hàm lƣợng đƣờng bổ sung bằng các chỉ tiêu hóa học và vi sinh Bảng 3.4. Kết quả đánh giá hàm lƣợng đƣờng bổ sung bằng các chỉ tiêu hóa học và vi sinh. Hàm Cồn Hàm Hàm Vitamin Mật độ tế bào lượng (%) lượng chất lượng C (mg/l) Đường (cfu/ml) chất khô khô (Brix) acid khử (0Bx) (%) (mg/ml) 17 8 7,2 0,0256 220 33,28 9,8x107 19 8,8 8,6 0,0282 228,8 23,51 3,8 x108 21 8,6 9,4 0,0273 220 26,48 2,2 x108 Kết quả sự thay đổi độ cồn và hàm lượng đường được thể hiện qua biểu đồ sau: 43
  53. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 9 cồn 8,8 (%) 8,8 8,6 8,6 8,4 8,2 8 8 7,8 7,6 17 19 21 hàm lƣợng chất khô (oBx) Hìn 3.9. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất khô ( brix) đến độ cồn log (cfu/ml) 8,6 8,6 8,5 8,4 8,4 8,3 8,2 8,2 8,1 8,0 17 19 21 hàm lƣợng chất khô (oBx) Hình 3.10. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất khô (brix) đến sự tăng trƣởng của nấm men Nhận xét: + Qua kết quả như trên, ta thấy được rằng hàm lường đường cao thì lượng cồn sinh ra trong quá trình lên men cành nhiều. + Khi bổ sung hàm lượng đường tới 17 – 21oBx thì nồng độ cồn tăng thêm 3-3,4%. Nguyên nhân là do nấm men sử dụng nguồn đường nhiều nên lượng cồn sinh ra tăng theo. 44
  54. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Tuy nhiên khi tăng hàm lượng đường tới 21 oBx, thì khả năng sinh cồn so với lượng đường tới 21 oBx là có chút không đổi thậm chí là gảm. + Hàm lượng đường cũng ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của nấm men khi hàm lương đường bổ sung 17 – 21oBx mật độ tế bào bắt đầu tăng từ 1,7 108 đến 3,2 108cfu/ml tại 19 oBx, nhưng khi tăng hàm lượng đường lên 21 oBx thì mật độ tế bào giảm chỉ còn 2,3 108 nguyên nhân là do khi đó nồng độ đường quá cao nên nấm men bắt đầu giảm khả năng tăng trưởng. Qua các kết quả nghiên cứu về hàm lượng đường bổ sung thông qua các chỉ tiêu hóa học, vi sinh, và đánh giá cảm quan cho thấy lượng đường đã được bổ sung thích hợp cần bổ sung là 19oBx và thời gian lên men là 96 giờ. 3.6. Kết quả nghiên cứu tỉ lệ giống theo thể tích bổ sung cho quá trình lên men Trong quá trình lên men nấm men có khả năng chuyển hóa đường tạo ra sản phẩm là cồn. Tuy nhiên, hàm lượng cồn như thế nào và thời gian lên men để đạt độ cồn thì cần phải có một lượng nấm men phù hợp. Cho nên cần tìm hiểu hàm lượng nấm men để bổ sung cho quá trình lên men. 3.6.1. Kết quả nghiên cứu tỉ lệ giống theo thể tích thích hợp cho quá trình lên men bằng các chỉ tiêu hóa học và vi sinh Bảng 3.6. Bảng tổng hợp kết quả nghiên cứu tỉ lệ giống bổ sung cho quá trình lên men sau 4 ngày lên men. tỉ lệ Cồn Hàm Hàm Vitamin Mật độ tế cấy (%) lượng lượng C (mg/l) Đường bào giống chất acid khử (cfu/ml) (%) khô (%) (mg/ml) (oBx) 3 6,2 14,2 0,026 220 39,11 2,2x108 5 6,8 12,2 0,028 220 29,47 2,3x108 7 8 10,4 0,0288 220 24,52 1,9x108 10 8,9 8,6 0,0282 228,8 23,51 2,5x108 Kết quả sự thay đổi độ cồn và hàm lượng đường với tỉ lệ giống : 45
  55. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10,0 cồn 8,9 (%) 9,0 8,0 8,0 6,8 7,0 6,2 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 3 5 7 10 tỉ lệ cấy giống (%) Hình 3.11. Ảnh hƣởng tỉ lệ giống tới hàm lƣợng cồn hàm lƣợng chất khô (oBx16,0) 14,2 14,0 12,2 12,0 10,4 10,0 8,6 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 3 5 7 10 tỉ lệ giống (%) Hình 3.12. Ảnh hƣởng tỉ lệ giống tới nồng độ chất khô( oBx) 46
  56. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP log 8,38 8,36 (cfu/ml)8,36 8,34 8,32 8,31 8,3 8,27 8,28 8,26 8,26 8,24 8,22 8,2 3 5 7 10 tỉ lệ giống (%) Hình 3.13. Ảnh hƣởng tỉ lệ giống tới mật độ tế bào Nhận xét: + Tỉ lệ giống cấy trong lên men thường thì từ 3-10% theo thể tích, điều này phụ thuộc vào hàm lượng chất khô (oBx) ban đầu. + Theo như kết quả như trên, ta thấy rằng tỉ lệ nấm men càng thì độ cồn thu được trong dịch lên men càng cao. + Số lượng nấm men càng nhiều thì quá trình chuyển hóa đường tạo thành cồn sẽ xảy ra nhanh hơn. + Tuy nhiên nếu bổ sung quá nhiều thì sẽ làm cho sản phẩm bị đục mất mùi đặc trưng của sản phẩm do mùi của nấm men lấn át, cho nên hàm lượng nấm men bổ sung phải ở mức phù hợp khống quá nhiều cũng không quá ít. + Khi bổ sung nấm men tỉ lệ là 3% theo thể tích thì độ cồn đạt được là 6,2% đây là mức cồn còn khá là thấp so với tiêu chuẩn của rượu trái cây lên men.Khi tăng lượng nấm men lên đến 5%; 7% theo thể tích thì độ cồn tăng đến 6,8%-8% hàm lượng cồn này khá cao. + Tuy nhiên Khi tăng lượng nấm men lên đến 10% theo thể tích thì độ cồn tăng đến 8,9% hàm lượng cồn này đạt yêu cầu. + Qua đó thấy được tỉ lệ thích hợp cho lên men là 10% so với thể tích. + Tỉ lệ giống bổ sung cũng ảnh hưởng đến mật độ của tế bào nấm men khi tăng tỉ lệ giống từ 3% đến 10% theo thể tích, mật độ tế bào cũng tăng theo từ 18 107 cfu/ml đến 24 107 cfu/ml. Kết luận: 47
  57. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Qua việc đánh giá thông qua các chỉ tiêu về hóa học, vi sinh và giá trị cảm quan cho ta biết được thỉ lệ giống bổ sung hợp lí cho quá trình lên men là 10% thể tích. 3.7. Kết quả nghiên cứu nhiệt độ lên men rƣợu trái cây lên men 3.7.1. Kết quả nghiên cứu nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men bằng các chỉ tiêu hóa học và vi sinh Kết quả nghiên cứu được thể hiện trên bảng 3.8. Bảng 3.8. Sự biến đổi các thành phần theo nhiệt độ Nhiệt độ Cồn Hàm lượng Hàm Vitamin Đường Mật độ tế (0C) (%) chất khô lượng acid C (mg/l) khử bào (cfu/ml) (Brix) (%) (mg/ml) 25 8,9 8,6 0,0282 228,8 23,51 2,8x108 30 9,2 8,2 0,028 288 22,93 3,1x108 35 9 8,4 0,0288 280 23,84 3,4x108 9,25 cồn 9,2 (%) 9,2 9,15 9,1 9,05 9,0 9 8,95 8,9 8,9 8,85 8,8 8,75 25 30 35 nhiệt độ (oC) Hình 3.14. Sự thay đổi độ cồn (%) theo nhiệt độ 48
  58. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 8,7 8,6 8,6 8,5 8,4 8,4 Bx 8,3 8,2 8,2 8,1 8 25 30 35 nhiệt độ (oC) Hình 3.15. Sự thay đổi hàm lƣợng chất khô (oBx) theo nhiệt độ log 8,54 8,53 (cfu/ml) 8,52 8,50 8,49 8,48 8,46 8,46 8,44 8,42 25 30 35 nhiệt độ (oC) Hình 3.16. Sự thay đổi mật độ tế bào theo nhiệt độ Nhận xét: Khi tăng nhiệt độ lên men từ 250C đến 300C thì hàm lượng cồn sinh ra cũng tăng từ 8,9% lên đến 9,2% , nhưng sau đó lên đến 350 C thì có dấu hiệu bị giảm xuống còn 9,0%. 49
  59. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyên nhân là do ở khoảng nhiệt độ 300C thì nấm men có khả năng sinh trưởng tốt nhất. Còn mức nhiệt độ 350C lúc này nhiệt đô cao nấm men cũng phát triển mạnh tuy nhiên tại mức nhiệt độ này rất dễ bị các tác nhân vi khuẩn cũng phát triển rất mạnh nên có khả năng nồng độ cồn bị hạn chế tại mức nhiệt độ này. Nhiệt độ có ảnh hưởng tới tế bào nấm men, nấm men phát triển mạnh ở nhiệt độ 35oC, tại 35oC mật độ tế bào đạt 3,4×108 cfu/ml cao hơn 2,4×108 cfu/ml tại 25 oC. Tuy nhiên khi ở nhiệt độ 250C thì độ cồn đạt được là 8,9% chưa đủ để tạo sản phẩm cho nên ta chọn nhiệt độ 300C để tiến hành lên men. Mặt khác nhiệt độ này ta có thể tiến hành lên men. Kết luận: Qua nghiên cứu thông qua các phương pháp đánh giá bằng hóa học, vi sinh, và cảm quan thì nhiệt độ để lên men tốt nhất là ở 300C. 4. 50
  60. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chƣơng 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. Kết luận Kết luận sau thời gian nghiên cứu: Hàm lượng tanin dược làm giảm thấp nhất là 0,251% khối lượng bằng phương pháp tạo tủa gelatin. Xác định được môi trường dịch quả điều dùng làm môi trường nuôi cấy nấm men. Xác định được loại nấm men sử dụng để sản xuất nước lên men là sacharomyces cerevisiae. Lượng tế bào bổ sung là 10% theo thể tích. Xác định thời gian lên men thích hợp là 96 giờ. Xác định hàm lượng đường bổ sung là 19oBx. Nhiệt độ lên men thích hợp là 300C. 4.2. Kiến nghị Trong quá trình khảo sát lên men trong đề tài này ta luôn để pH lên men là pH trong dịch quả điều (pH 3,8 - 4,0). pH cũng là một trong những yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men, chất lượng sản phẩm. Cho nên trong các đề tài sau cần chú trọng nghiên cứu về yếu tố pH Do thời gian có hạn nên vẫn còn nhiều yếu tố chưa khảo sát được: Chưa khảo sát được thời gian lên men phụ. Hàm lượng tanin trong sản phẩm còn khá cao. Nghiên cứu các quá trình biến đổi trong rượu. Chỉ tiêu vi sinh. 51
  61. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Tài liệu tiếng việt [1]. Nguyễn Hoài Hƣơng , 2015. Công nghệ lên men. Bộ giáo dục và đào tạo Đại học công nghệ tp.HCM [2]. Nguyễn Hoài Hƣơng, Bùi thế Vinh , 2009. Thực hành hóa sinh.Trường Đại học công nghệ tp.HCM. [3]. Phạm Đình Thanh, 2003. Hạt điều – sản xuất và chế biến. NXB Nông nghiệp. [4]. Trần Thị Thanh, 2005. Công nghệ vi sinh. NXB Giáo dục. [5]. Lƣơng Đức Phẩm, 2006. Nấm men công nghiệp. NXB khoa học và kỹ thuật. [6]. Hà Duyên Tƣ, 2006. Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm. NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội. [7]. Báo cáo Xuất nhập khẩu Việt Nam 2016. [8]. Niên giám thống kê, 2012. [9]. TCVN 3215 – 79 , 1979. Sản phẩm thực phẩm. Phân tích cảm quan - phương pháp cho điểm. 2. Tài liệu Internet [10]. Khai trương nhà máy sản xuất rượu nho cao cấp tại Việt Nam, thứ 5, 25 tháng 10, 2007, ru-nho-cao-cp-ti.html/. [11]. Rượu trái cây lên men và độ cồn, 20/01/2016, nong-do-con/. [12]. Nguyễn Thị Phương, nghiên cứu quy sản xuất rượu trái cây lên men từ thịt quả xoài, vang-tu-xoai-44035/. 52
  62. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP [13]. Hồ Thị Kim Ngân, nghiên cứu thử nghiệm chế biến rượu trái cây lên men chuối, chuoi-2440/. [14]. Nguyễn Thị Ánh Ngọc, nghiên cứu thử nghiệm chế biến rượu trái cây lên men sabôchê, vang-saboche-2417/. [15]. Mạch Thị Khiêm Tính, Nghiên cứu thử nghiệm chế biến nước ép thanh long lên men, bien-nuoc-ep-thanh-long-len-men-38089/. [16]. Lý Nguyễn Bình, sử dụng các chế phẩm trong sản xuất rượu trái cây lên men mít, vang-mit-575/. [17]. Phạm Hứu Quang, nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất thử nghiệm rượu trái cây lên men dứa pha nho, quy-trinh-san-xuat-thu-nghiem-ruou-vang-dua-pha-nho-2496/. [18]. Vi sinh vật trong sản xuất rượu trái cây lên men, van/vi-sinh-vat-moi-truong-vi-sinh-vat-trong-san-xuat-ruou-vang-45667/. [19]. Qy trình sản xuất rượu trái cây lên men, quy-trinh-san-xuat-ruou-vang-cua-dai-hoc-cong-nghe-thanh-pho-ho-chi-minh- 156/. [20]. Sản xuất rượu trái cây lên men nho, ruou-vang-nho-24086/. [21]. Hạt điều xuất khẩu, 4/. [22]. Khám phá thế giới rượu trái cây lên men, [23]. 53
  63. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP [24]. Sản lượng hạt điều 2015, producing-countries-in-the-world/. 54
  64. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHỤ LỤC 1. Phụ lục 1: cách dựng đường chuẩn glucose Cân chính xác 1g glucose hòa tan trong 200ml nước cất. Hút lần lượt 1, 2, 3, 4, 5ml dung dịch đường glucose vào bình định mức 50ml, thêm nước cất đến vạch định mức. Các dung dịch pha trên có nồng độ lần lượt là 0,1; 0,2;0,3;0,4;0,5 mg/ml. Hút 1ml dung dịch glucose ở mỗi nồng độ vào 5 ống nghiệm chứa 3ml dung dịch DNS. Mẫu trắng: hút 1ml nước cất vào ống nghiệm chứa 3ml dung dịch DNS. Đun cách thủy hỗn hợp này trong 15 – 20 phút. Làm lạnh nhanh rồi đo OD ở bước sóng 540 nm. Từ kết quả đo được, ta xác nhận được đường chuẩn. Cách pha dung dịch DNS Cân 10 DNS cho vào becher( cốc thủy tinh) 1000ml, thêm 400ml nước cất, đặt becher vào nước 800C khuấy đều. Thêm dung dịch NaOH(16g NaOH trong 150ml nước cất) từ từ vào dung dịch DNS, khuấy đều ở 800C. Thêm 300 g muối Tartrat K Natri vào dung dịch DNS, khuấy đều ở 800C, làm lạnh nhanh đến nhiệt độ phòng vào bình định mức 1000ml, thêm nước cất đến vạch lắc đều. Bảo quản DNs trong chai màu nâu có nắp. Đường chuẩn glucose: 0,9 0,8 y = 1,878x - 0,1192 0,7 R² = 0,9823 0,6 0,5 0,4 0,3 giá trigiá OD 540nm 0,2 0,1 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 nồng độ glucose 55