TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
− − − − − −
BÁO CÁO
NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT RƯỢU VANG
TỪ TRÁI ĐIỀU
GVHD: ThS. NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN
SV thực hiện: Nhóm 5
Nguyễn Công Bằng 30760679
Ngô Minh Ngọc 30700326
Trần Trung hải 30760729
Nguyễn Thành Linh 30700240
Hồ Viết Công 30700046
Thành phố Hồ Chí Minh tháng 10-2010
1
MỤC LỤC
Chương I: Giới thiệu
5
Chương II: Tổng quan tài liệu
5
1. Nguyên liệu:
5
1.1 Đặc điểm thực vật học:
5
1.2 Đặc điểm phân loại:
7
1.3 Thành phần và giá trị dinh dưỡng
7
2. Nấm mem:
8
16
3.2 Phân loại rượu vang:
16
3.2.1Phân loại theo độ ngọt:
16
3.2.2Phân loại theo màu:
17
3.2.3 Phân loại theo vùng:
17
3.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang trên thế giới:
17
3.4 Một số sản phẩm rượu vang Đà Lạt của công ty Đà Lạt Beco:
18
3.4.1 Vang Đàlạt đỏ - Export:
18
3.4.2 Vang Đàlạt trắng - Export:
18
3.4.3 Vang Đàlạt Đỏ – Premium
19
3.4.4 Vang Đàlạt Đỏ – Demisec:
19
3
3.4.5 Vang Đàlạt đỏ:
19
3.4.6 Vang Đàlạt trắng:
20
4. Quy trình sản xuất rượu vang
20
4.1 Cơ chế của quá trình lên men:
20
27
4.4.1 Hư hỏng rượu vang do tác động của vi sinh vật:
27
4.4.2 Hư hỏng rượu vang do tác động lý hóa:
27
4.4.3 Hư hỏng rượu vang do tác động sinh hóa:
28
5. Các yếu tố ảnh hưởng tới nấm men trong lên men rượu vang :
28
5.1. Oxy:
28
5.2. Nhiệt độ:
28
5.3. Hàm lượng đường:
28
5.4. pH của môi trường:
29
5.5 nguồn nitơ:
29
5.6 Nước:
29
5.7. Các chất phụ gia khác:
29
CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
30
1. Phương tiện thí nghiệm:
30
1.1. Địa điểm thí nghiệm:
30
1.2. Thiết bị và dụng cụ:
33
BẢNG ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN
33
ĐÁNH GIÁ VỀ VI SINH VẬT
34
ĐÁNH GIÁ LÝ HĨA
34
KẾT LUẬN
34
ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN
35
6
Đề tài: NGHIÊM CỨU VÀ CHẾ BIẾN RƯỢU
VANG TỪ TRÁI ĐIỀU
Chương I: GIỚI THIỆU
Cây điều bắt đầu được biết đến như một loại cây trồng có giá trị kinh tế ở nước ta.
Tuy nhiên khi nói đến quả điều người ta thường chỉ nghĩ tới một vài sản phẩm của nó như:
hạt điều, dầu điều còn thịt quả điều bị bỏ đi sau thu hoạch lấy hạt, chỉ một số lượng rất ít
không đáng kể được sử dụng làm thức ăn gia súc, nước mắm chay
Trung bình cứ 1 tấn hạt điều thô được thu hoạch thì có đến 8-10 tấn thịt quả điều bị
người nông dân bỏ đi gây lãng phí và làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, trong khi đó
thịt quả điều lại chứa nhiều chất dinh dưỡng như: hàm lượng đường khá cao (54,7%), chứa
nhiều vitamin B
1
, B
2
, đặc biệt là hàm lượng vitamin C cao gấp 5 lần so với quả cam, 8 lần
so với quả quýt, và một lượng nhỏ các muối vô cơ: canxi, photpho, sắt
7
quyết định năng suất đạt được, số lượng lá khoẻ mạnh trên cây nhiều là yếu tố cần
thiết.
8
Hoa: Thuộc loại hoa chùm, phát triển ở đầu cành, phát hoa điều có màu hồng nhạt,
hoa điều nhỏ gồm 2 loại hoa đực và hoa lưởng tính, tỉ lệ hoa đực và lưởng tính thay đổi
nhiều phụ thuộc vào môi trường và giống. Hoa điều trổ vào mùa mưa tháng 11, thời
gian ra hoa kéo dài 2-3 tháng
Trái: Thuộc loại trái nhân cứng (hạt điều), là phần phát triển từ bầu noãn sau
khi thụ phấn sẽ phát triển nhanh và đạt kích thước trung bình dài 2,6 – 3,1 cm; ngang
2 – 2,3 cm, còn phần trái giả phát triển sau từ đế hoa. Thời gian trái phát triển kéo dài
từ 2-3 tháng.
Phần sử dụng lên men vang
1.2 Đặc điểm phân loại: Trái điều chia làm 2 loại
Điều trái đỏ: là trái điều khi chín có màu đỏ giống màu của trái mận đỏ
Điều trái vàng: là khi chín trái điều có màu vàng tươi
9
Trái điều đỏ Trái điều vàng
1.3 Thành phần và giá trị dinh dưỡng
Điều đỏ và điều vàng có thành phần giá trị dinh dưỡng khác nhau cụ thể là:
Trái điều ở Việt Nam
Trái điều đỏ Trái điều vàng
Độ ẩm (%) 85.92 86.38
Các chất béo (gam) 0.30 0.27
Protein (gam) 0.88 0.52
Cảbohydrat (gam) 0.86 0.98
Đường khử (gam) 7.74 7.26
Cellulose (gam) 3.56 3.34
Tro (gam) 0.44 0.51
Trong đó Nấm men chìm kết bông rất có ý nghĩa quan trọng trong thực tế sản xuất bia, làm
cho bia nhanh trong nhưng khả năng lên men hết đường không bằng nấm men bụi và nấm
men nổi
Nấm men nổi: Trong quá trình lên men chúng nổi lên bề mặt dịch trong và cuối quá
trình lên men chính.Tế bào nấm men mẹ và con sau nảy chồi thường dính lại với nhau tạo
thành như chuỗi các tế bào nấm men còn hình dạng chủ yếu hình cầu hoặc ovan với kích
thước 7 – 10 m. Micromet.
2.2 Hình dạng và kích thước.
Hình dạng:
Nấm men thường có hình dạng khác nhau, thường có hình cầu, hình elip, hình trứng,
hình bầu dục và cả hình que. Một số loài nấm men có tế bào hình dài nối với nhau thành
những dạng sợi gọi là khuẩn ty (Mycelium) hay khuẩn ty giả (Pseudo mycelium). Tuy nhiên
hình dạng của chúng không ổn định, phụ thuộc vào tuổi của nấm men và điều kiện nuôi cấy.
11
Kloeckera apiculata Saccharomyces cerevisiae
12
Saccharomyces uvarum Saccharomyces ellipsoideus
Kích thước:
Tế bào nấm men thường có kích thước rất lớn gấp từ 5 – 10 lần tế bào vi khuẩn. 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 và kích thước trung bình là.
Chiều dài : 9 – 10µm
Chiều rộng : 2 – 7µm
2.3 Cấu tạo
Tế bào nấm men cũng như nhiều loại tế bào khác được cấu tạo chủ yếu từ các phần cơ
bản như sau:
Thành tế bào: cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau. Trong đó chủ yếu là: glucan và
manan chiếm tới 90%, protein, lipid và một số thành phần nhỏ khác như kitin, volutin,…
2.5 Các quá trình sinh lí của tế bào nấm men
* Sinh dưỡng của nấm men
Cấu tạo của tế bào nấm men thay đổi khác nhau tùy theo loài, độ tuổi và môi trường
sống, nhưng nhìn chung bao gồm:
- Nước: 75 – 85%
- Chất khô: 15 – 25% . Trong đó chất khoáng chiếm 2 – 14% hàm lượng chất khô.
Các chất Thành phần (% chất
khô)
Cacbon
CaO
Nitro
Hydro
P
2
O
5
K
2
O
SO
3
MgO
Fe
2
O
3
SiO
49,8
12,4
6,7
C
6
H
12
O
6
2CH
3
CH
2
OH + 2CO
2
+ 33 cal
- Dinh dưỡng oxy, hydro: được cung cấp cho tế bào từ nước của môi trường nuôi cấy
hay dịch.
- Dinh dưỡng Nitơ:
Nấm men không có men ngoại bào để phân giải protid, nên không thể phân cắt albumin
của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa tan, có thể là đạm hữu cơ hoặc vô cơ.
Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin, pepton, amid, urê. Đạm vô cơ là các muối amon
khử nitrat, sulfat…
- Các vitamin và chất khoáng:
Chất khoáng có ảnh hưởng to lớn đến hoạt động sống của nấm men
+ Phospho: có trong thành phần nucleoprotein, polyphosphat của nhiều enzyme của sản
phẩm trung gian của quá trình lên men rượu, chúng tạo ra liên kết có năng lượng lớn.
+ Lưu huỳnh: tham gia vào thành phần một số acid amin, albumin, vitamin và
enzyme.
+ Magiê: tham gia vào nhiều phản ứng trung gian của sự lên men.
+ Sắt: tham gia vào các thành phần enzyme, sự hô hấp và các quá trình khác.
+ Kali: chứa nhiều trong nấm men, nó thúc đẩy sự phát triển của nấm men, tham gia vào
sự lên men rượu, tạo điều kiện phục hồi phosphorin hóa của acid pyruvic.
tiếp trên mặt thạch.
+ Đo độ đục của tế bào trong dung dịch nuôi cấy trên cơ sở xây dựng một đồ thị chuẩn
của mật độ tế bào…
2.6 Quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men
• Giai đoạn tiềm phát: giai đoạn này tế bào làm quen với môi trường, sinh khối
chưa tăng nhiều.
Giai đoạn logarit: đây là giai đoạn phát triển rất nhanh, sinh khối tăng ào ạt, kèm theo sự
thay đổi mạnh mẽ của dịch lên men.
Giai đoạn chậm dần: tốc độ sinh trưởng nấm men giảm dần, thành phần dịch lên men
còn lại ít, các sản phẩm lên men được tích tụ nhiều.
Giai đoạn ổn định: số lượng tế bào nấm men không tăng nữa, tốc độ sinh sản bằng tốc
độ chết.
Giai đoạn chết: tốc độ chết tăng nhanh, tốc độ sinh sản rất ít do đó số lượng tế bào nấm
men giảm dần.
Các hình thức hô hấp của nấm men
Ở nấm men hô hấp là quá trình hô hấp khá phức tạp, nó xảy ra theo hai chiều hướng
khác nhau. Vì thế người ta phân thành 2 loại hô hấp : hô hấp hiếu khí và hô hấp yếm khí.
2.7. Một số loài nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang:
16
Sau đây là một số loài nấm men thường gặp trong nước quả có vai trò quan trọng trong
nghề làm rượu vang.
2.7.1. Saccharomyces cerevisiae:
Đây là tên hiện nay dùng phổ biến, trước đây người ta gọi là Saccharomyces cerevisiae
Meyer hay là S. ellipsoideus theo Lodder là Saccharomyces vini.
Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả chiếm tới 80% trong tổng số
Saccharomyces có trong nước quả khi lên men. Khả năng kết lắng của nó phụ thuộc vào
từng nòi: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông. Nguồn dinh dưỡng cacbon của loại này là
đường, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid pantotinic, biotin,
mezoinozit, thiamin và piridoxin.
Đa số các tế bào của loài này hình ovan có kích thước (3 – 8) x (5 – 12)
nho và các loại nước quả khác, có khả năng chịu được đường cao, cồn cao, lên men kiệt
đường và tạo thành tới 18
0
cồn.
Các yếu tố sinh trưởng của loại này giống như Sacch. vini và có khả năng chịu được
cồn cao. Dùng các nòi thuần chủng của giống này lên men dịch quả có hàm lượng đường
cao để chế vang khô cho kết quả tốt.
Có hình dáng giống như Saccharomyces cerevisiae và có thể tạo thành 18% rượu trong
quá trình lên men, giống này tạo thành màng trên dịch quả. S. oviformis lên men được
glucose, fructose, mantose, saccarose, maltose và 1/3 rafinose, không lên men được lactose,
pentose. Điều khác nhau cơ bản của S. oviformis với S. vini là: S. oviformis không lên men
được galactose và men nổi lên bề mặt dịch lên men tạo thành màng.
Hai giống sản xuất rượu vang này (S. vini và S. oviformis) có nhiều nòi được dùng trong
sản xuất.
2.7.5. Hanseniaspora apiculate – Kloeckera apiculata:
Kloeckera apiculata: kích thước tương đối nhỏ, có hình ovan – elip hoặc hình quả
chanh, tế bào có một đầu nhỏ người ta thường gọi là men hình chùy. Sinh sản bằng nảy
chồi, rất phổ biến ở vỏ quả và nhiễm vào nước quả chiếm đến 90% tổng số men khi bắt đầu
lên men. Nó có thể lên men tạo thành 6 – 7
0
cồn, nhưng tạo ra một loạt các acid bay hơi
cũng như các este của chúng làm cho dịch có mùi tạp và nó còn kìm hãm các loài nấm men
chính trong lên men, K. apiculata nhạy cảm với SO
2
.
Trong nghề làm rượu vang người ta không mong muốn loài men này phát triển, nếu có
thì chỉ cần có trong giai đoạn đầu tạo được 3 – 4
0
cồn.
2.8 Yêu cầu đối với chọn nấm men thuần chủng:
3.2 Phân loại rượu vang:
Có nhiều cách phân loại rượu vang và thường người ta chia rượu vang theo các
nhóm sau:
3.2.1Phân loại theo độ ngọt
Rượu vang khô (dry wine): là loại rượu vang mà khi lên men thì toàn bộ hay gần như toàn
bộ lượng đường có trong nguyên liệu đều được nấm men lên men thành rượu hết với độ cồn
19
khoảng 12 - 13
0
. Nghĩa là trong vang lượng đường không có hay có một lượng không đáng
kể
- Rượu vang bán ngọt (semi-dry wine): là loại vang mà trong đó có chưa một hàm lượng
đường khá cao.
- Rượu vang ngọt (sweet wine): là vang chứa hàm lượng đường rất cao. Có loại vang
hàm lượng đường lên tới 100g/l.
Phân loại theo quá trình lên men
- Rượu vang tự nhiên (Natural wine)
- Rượu vang cao độ (Fortified wine)
Phân loại theo lượng CO2
- Rượu vang không có gas (table wine).
- Rượu vang có gas (sparkling wine): 2 loại
+ Rượu vang có gas tự nhiên: Champagne.
+ Rượu vang có gas nhân tạo: Carbonated wine
3.2.2Phân loại theo màu
- Rượu vang trắng (White wine): là loại vang có màu trong vì thế có thể pha với bất cứ
lạo vang màu nào nhằm tạo ra mùi vị riêng đắc biệt: Chablis, Chardonnay, Pinot Blanc,
Rhine wine, Riesling.
Chablis
Đây là loại rượu vang khô nhất trong loại rượu Vang với giống nho pha. Vang
Chablis được đánh giá là loại vang hợp nhất để dùng với các món ăn. Phần lớn các nhà sản
4 United States of America 2,232,000
5 Argentina 1,564,000
6 China 1,300,000
7 Australia 1,274,000
8 South Africa 1,157,895
9 Germany 1,014,700
10 Chile 788,551
Bảng 3: Sản lượng sản xuất rượu trên thế giới
3.4 Một số sản phẩm rượu vang Đà Lạt của công ty Đà Lạt Beco:
3.4.1 Vang Đàlạt đỏ - Export:
Màu đỏ sẫm (đậm hơn Vang Đàlạt đỏ). Mùi thơm đậm đà của hoa quả lên men quyện
lẫn mùi rượu ủ. Vị hơi chua quyện lẫn vị chát đậm đà tinh tế
3.4.2 Vang Đàlạt trắng - Export:
21
Dung dịch trong màu vàng rơm, mùi thơm dịu đặc trưng cuả trái cây lên men, vị hơi
chua hậu chát dịu êm.
3.4.3 Vang Đàlạt Đỏ – Premium:
Màu đỏ ru bi. Đậm đà hương vị của hoa quả gợi nhớ mùi của các loại quả mọng, dâu
rừng, lý đen thoảng chút mùi gia vị, mùi khoáng chất vừa mạnh mẽ vừa
3.4.4 Vang Đàlạt Đỏ – Demisec:
Màu đỏ sẫm. Mùi thơm nhẹ của trái nho lên men. Vị hợi chua chát hòa quyện với vị
ngọt
3.4.5 Vang Đàlạt đỏ:
Màu đỏ sẫm mùi thơm nhẹ của hoa quả lên men (thoảng mùi quả anh đào, mùi quả
chua) Vị hơi chua, chát hài hoà. Nguyên liệu chính là giống nho Cardinal
22
3.4.6 Vang Đàlạt trắng:
Vang Đà lạt trắng được lên men chính thống từ dịch ép nước quả nho bằng công nghệ và
thiết bị hiện đại, tạo nên một hương vị tuyệt vời
4. Quy trình sản xuất rượu vang
Triophosphat izomeraza
Glyceraldehyd – 3 – phosphat Dihydro aceton phosphat
Glyceraldehyd phosphatdehydrogenaza
Acid – 1,3 – diphosphoglyceric
Phosphoglyceratkinaza
Acid – 3 – phosphoglyceric
Phosphoglycerat-mutaza
Acid – 2 – phosphoglyceric
Enoiaza
Acid phosphoenolpyruvic
Pyruvat kinaza
Acid – enol – pyruvic
Acid pyruvic
Pyruvate – decarboxylaza
Ethanal
Aldodeshydrogenaza
Ethanol
24
4.2 Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang điều
25
Làm dập
Ép lấy dich nước
Dịch lọc
Cuống
Bã ướt
Rửa sạch, loại cuống
Kết tủa tanin
Nước
Nước
Bã