BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CHẾ BIẾN
NGUYỄN THỊ MỸ THÀNH NGHIÊN CỨU
SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ CHUỐI, TÁO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. ĐỖ VĂN NINH
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã số sinh viên : 4913042060
Lớp : 49TP1
Giáo viên hướng dẫn : TS. Đỗ Văn Ninh
Nha Trang tháng 6 năm 2011
i
LỜI CẢM ƠN
Qua một thời gian nghiên cứu và thực tập tại phòng thí nghiệm của Khoa chế biến –
Trường Đại Học Nha Trang, với sự nỗ lực và cố gắng của bản thân cùng với sự giúp đỡ
quý báu từ phía thầy, cô giáo, bạn bè em đã hoàn thành đồ án của mình.
Trước tiên, em xin gởi đến Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm Khoa Chế
Biến, Phòng đào tạo Đại học và sau Đại học trường Đại Học Nha Trang sự kính trọng,
niềm tự hào khi được học tập và nghiên cứu tại trường trong những năm qua. Cùng đó là
lòng biết ơn chân thành đối với tất cả thầy cô giáo trong trường nói chung và thầy cô Khoa
Chế Biến nói riêng đã truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện để em hoàn thành chương trình
học của mình.
Em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Phó Hiêu Trưởng, TS. Đỗ Văn Ninh đã trực
1.1.1. Giới thiệu về rượu vang [11] 4
1.1.2. Thành phần rượu vang. [5] 6
1.1.3. Một số kỹ thuật áp dụng chung cho các loại rượu vang. [5] 11
1.1.3.1. Sơ đồ nguyên tắc trong sản xuất rượu vang. 12
1.1.3.2. Kỹ thuật chống oxy hóa nước quả. 12
1.1.3.3. Kỹ thuật chuẩn bị nấm men trong lên men rượu vang 14
1.1.3.4. Kỹ thuật theo dõi quá trình lên men.[5] 16
1.1.3.5. Kỹ thuật làm trong rượu vang. 19
1.1.3.6. Kỹ thuật chăm sóc rượu vang sau lên men 21
1.1.3.7.Các yếu tố gây hư hỏng rươụ vang và biện pháp khắc phục 21
1.1.4. Tinh hình sản xuất rượu vang 22
1.1.4.1. Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới. 22
1.1.4.2. Tình hình sản xuất rượu vang trong nước. 23
1.2. TỔNG QUAN VỀ NẤM MEN [7] 23
1.2.1. Đặc điểm chung Saccharomyces cerevisiae 24
1.2.2. Hình dáng và kích thước nấm men 24
1.2.3. Cấu tạo tế bào nấm men…………………………………………………………… 25
1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới nấm men trong lên men rượu vang. 26
1.3. QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU [4] 27
iii
1.3.1. Bản chất của quá trình lên men 27
1.3.2. Qúa trình hóa học của sự lên men ethanol 29
1.3.3. Các thời kì lên men ethanol 29
1.3.4. Diễn biến của quá trình lên men 30
1.4. TỔNG QUAN VỀ CHUỐI, TÁO 30
1.4.1. Tổng quan về Táo tây [11] 31
1.4.1.1. Nguồn gốc và đặc điểm 31
1.4.1.2. Thu hoạch và bảo quản táo tây 32
3.2.1. Kết quả xác định tỷ lệ phối trộn dịch chuối / táo 66
3.2.2. Kết quả xác định lượng enzyme Pectinaza cần bổ sung 69
3.2.3. Kết quả xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung vào dịch lên men 72
3.2.4. Kết quả thí nghiệm xác định pH thích hợp cho quá trình lên men 78
3.2.6. Kết quả xác định thời gian thích hợp cho lên men 81
3.3. Kết quả xác định số lượng nấm men trong quá trình tăng sinh 84
3.4. Đề xuất qui trình sản xuất rượu vang từ chuối, táo. 86
3.5. Sản xuất thử nghiệm sản phẩm và đánh giá chất lượng sản phẩm 87
3.6. Kết quả phân tích vi sinh. 91
3.7. Sơ bộ tính giá thành sản phẩm ……………………………………………………… 92
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO 94
v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
T
opt
: Tỷ lệ nguyên liệu chuối / táo tối ưu
E
opt
: Tỷ lệ enzyme pectinaza tối ưu
pH
opt
: pH tối ưu
M
opt
trộn khác nhau 67
Bảng 3.3. Đặc điểm chung các mẫu và lượng dịch thu được tương ứng. 70
Bảng 3.4. Sự thay đổi tổng điểm cảm quan và độ cồn của các mẫu lên men bổ sung tỷ lệ
nước cái men khác nhau 73
Bảng 3.5. Sự thay đổi tổng điểm cảm quan và độ còn tổng các mẫu lên men bổ sung
đường khác nhau 76
Bảng 3.6. Sự thay đổi tổng điểm cảm quan, độ cồn, lượng acid còn lại sau lên men của các
mẫu lên men với giá trị pH khác nhau. 79
Bảng 3.7. Sự thay đổi tổng điểm cảm quan và độ cồn của các mẫu lên men trong thời gian
khác nhau. 82
Bảng 3.8. Xác định số lượng nấm men trong quá trình tăng sinh 84
Bảng 3.9. Đánh giá chất lượng sản phẩm 86
Bảng 3.10. Kết quả kiểm nghiệm vi sinh vật 90
Bảng 3.11. Sơ bộ tính chi phí nguyên vật liệu khi sản xuất 1 lít rượu vang chuối, táo. 92
vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Rượu vang……………………………………………………………………… 4
Hình 1.2. Sơ đồ nguyên tắc trong sản xuất rượu vang 12
Hình 1.3. Sơ đồ chuẩn bị dịch men giống cho lên men rượu vang 14
Hình 1.4. Một số sảm phẩm rượu vang nổi tiếng trên thế giới 23
Hình 1.5. Một số sản phẩm rượu vang nổi tiếng ở Việt Nam 24
Hình 1.6. Nấm men Saccharomyces cerevisae 26
Hình 1.7. Sơ đồ lên men ethanol . 29
Hình 1.8. Cây táo tây 31
Hình 1.9. Hoa táo tây 32
Hình 1.10. Quả táo tây và tiết diện cắt đôi 32
Hình 1.11. Chuối mốc 36
Hình 1.12 Một số sản phẩm từ chuối 42
n
h
hả
ả
n
n
h
hb
b
u
u
ồ
ồ
n
n
g
gđ
đ
ế
ế
m
LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Thưởng thức rượu là một phần không thể tách rời trong sinh hoạt văn hóa, lễ hội và
giao tiếp của người Việt Nam nói riêng và của thế giới nói chung. Lịch sử của rượu còn
gắn liền với sự phát triển văn hóa ẩm thực của dân tộc. Rượu cũng là một nét văn hóa
mang đậm bản sắc riêng của từng dân tộc và từng vùng. Vào những dịp lễ, gặp mặt người
thân, bạn bè thì rượu làm tăng thêm cảm giác ấm cúng, vui vẻ và giúp chúng ta có cảm giác
thân thiện, gần nhau hơn. Chính vì thế mà rượu luôn có một chỗ đứng quan trọng trong văn
hóa ẩm thực của tất cả các dân tộc, các quốc gia trên thế giới nói chung và ở nước ta nói
riêng.
Rượu vang là một loại rượu nhẹ được lên men từ trái cây, là một thức uống có giá trị
dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon và có lợi cho sức khỏe con người khi dùng một cách
điều độ. Trên thế giới, nhất là ở các nước Châu Âu, rượu vang đã có từ lâu đời và được
dùng rất phổ biến. Nhưng ở nước ta, sản phẩm rượu vang vẫn chưa được sự quan tâm
nhiều. Thị trường vang trong nước chủ yếu được nhập từ ngoài vào như: Pháp, Ý, Đức,
Australia… trong khi rượu nội như: rượu vang Đà Lạt, vang Thăng Long lại chiếm thị
phần không cao lắm.
Thêm vào đó nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, là điều kiện thể hiện sự đa dạng
của cây ăn trái về chủng loại, giống, mùa vụ… Sản phẩm cây ăn trái ngoài việc cung cấp
một lượng lớn gluxit, một số chất kháng sinh, xenlulose và các enzyme… giúp tiêu hóa
được dễ dàng; mà còn cung cấp các vitamin (A, B1, B2, B6, C, …), các chất khoáng cần
thiết cho cơ thể mà cơ thể con người không tự tổng hợp được. Bằng cách tạo ra các sản
phẩm: trái cây sấy khô, đồ hộp trái cây, nước quả trái cây, rượu vang trái cây… Mỗi loại
trái cây sau khi chế biến có hương vị thơm ngon riêng biệt và đặc trưng cho từng sản phẩm.
Sư đa dạng về nguyên liệu, song nguyên liệu dùng để sản xuất rượu vang hầu như chỉ xoay
quanh các loai trái cây như: nho, dâu, sơ ri….Trong khi đó, chuối, táo đang được trồng
rộng rãi ở nhiều nơi, nhưng quả của nó chỉ dùng để ăn tươi, sấy, sản xuất nước giái khát…
chứ chưa đưa vào sản xuất rượu vang một cách phổ biến. Táo tây và chuối là hai loại quả
2
3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
4
Hình 1.1. Rượu vang
1.1. TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG.
1.1.1. Giới thiệu về rượu vang [12].
Khái niệm.
+ Rượu vang màu bao gồm vang đỏ và vang hồng.
Vang màu được lên men có xác quả và thường lên men qua hai giai đoạn để nâng
cao chất lượng. Trong các loại vang màu thì vang đỏ là có giá trị chất lượng cao nhất và có
truyền thống lâu đời nhất. Trước đây người ta quan niệm rượu vang chỉ được sản xuất từ
nho đỏ và có màu sắc đặc thù của nho đỏ, có chất lượng dinh dưỡng cao. Vang đỏ hay
“vang nho” đồng nghĩa với vang tên gọi cổ điển của nó. Ngày nay nguyên liệu chế vang đã
được mở rộng ra các loại nguyên liệu quả khác rất phong phú về màu sắc và chất lượng của
nó. Một số vang trên thị trường Barbera, Cabernet Sauvignon, Claret, Carnelian, Rose,
Vonorosso …
Phân loại theo độ ngọt.
+ Vang khô (dry wine) là loại vang lên men hết đường và được dùng uống trong
khi ăn.
+Vang bán ngọt (semi- dry wine)
+ Vang ngọt (sweet wine): loại lên men còn đường và dùng uống sau bữa ăn.
Phân loại theo lượng CO
2
.
+ Rượu vang không có gas.
+ Rượu vang có gas: 2 loại.
- Rượu vang có gas tự nhiên: Champagne
- Rượu vang có gas nhân tạo: Carbonated wine
Phân loại theo nơi sản xuất.
+ Phân loại theo quốc gia: vang Pháp, vang Úc, vang Tây Ban Nha. . .
+ Phân loại theo vùng: Bordeaux, Burgandy, California, Chablis
Phân loại theo quá trình lên men:
+ Rượu vang tự nhiện (Natural wine).
+ Rượu vang cao độ (Fortified wine).
ơ,
rượu cao, chất m
àu,
polyphenol
Acid (tính ra acid malic) 5-7
Acid bay hơi 0,56-1,1
Tro 1,8-2,9
7
+ Vị mặn (các muối khoáng)
Độ cồn phổ biến của rượu vang là 10-12 độ. Dưới 10 độ thì rượu hơi nhạt, 13-14 độ
thì độ cồn hơi cao, chóng say, không uống được nhiều và người ta uống rượu vang không
phải chỉ vì có cồn.
Đường trong rượu vang và mối quan hệ với chất lượng.
Đường là thành phần còn lại sau lên men, trong đó chủ yếu là glucose, fructose và phần
nhỏ glactose. Nếu cho thêm đường saccarose trước lên men thì toàn bộ bị thủy phân thành
đường khử, vì vậy nếu phát hiện thấy có đường saccharose trong rượu vang thành phẩm
tức là đường pha thêm. Ngoài ra còn có các loại đường khác đặc biệt là đường nghịch đảo
đã tạo nên mùi thơm dễ chịu cho rượu vang thành phẩm. Thành phần đường còn lại cũng là
yếu tố tham gia tạo vị cho sản phẩm.
Tuy nhiên, hàm lượng đường trong vang đỏ và vang trắng cũng khác nhau. Vang đỏ
còn chứa 2 - 3g đường tổng số/ lit, còn vang trắng hàm lượng đường còn lại là 70 - 80g/ lit.
Tùy theo lượng đường khử còn lại trong rượu vang sau khi đã lên men xong, người ta
phân biệt rượu vang khô (dưới 10g/l), nửa khô (20÷30 g/l), nửa ngọt (45÷65 g/l) và ngọt
(80÷110 g/l). Lượng đường khử càng cao thì độ cồn cũng phải cao để cân đối. Độ cồn
của rượu khô chỉ 9÷11
0
, rượu ngọt độ cồn đạt 12÷13
0
và hơn thế nữa.
màu thường phải có quá trình chuyển đổi acid malic thành acid lactic để làm cho rượu vang
có vị hài hòa. Quá trình chuyển đổi này được thực hiện bởi vi khuẩn lactic đặc biệt và được
gọi là “quá trình malolactic”.
Tro và các chất muối trong rượu vang.
- Trong rượu vang chứa nhiều các chất khoáng như: P, S, K, Na, Ca, Mg, SI, Fe, Mn,
Cl, Br, I, Al… các chất khoáng này có thể tồn tại dưới dạng tự do hoặc có thể dưới dạng
muối. Thành phần khoáng của rượu vang do quả cung cấp. Do vậy các loại rượu vang khác
nhau sẽ có hàm lượng khoáng và muối khác nhau. Trong 1 lít rượu vang quả chỉ có 1,5÷3
gam tro nhưng chất muối trong tro giữ một vai trò quan trọng đó là:
+ Làm tăng hương vị của rượu, tham gia tạo vị đậm đà cho rượu vang và cùng với
các vị ngọt, chua, chát tạo nên vị hài hòa cho rượu vang.
9
+ Tăng giá trị dinh dưỡng: Trong rượu vang có nhiều chất muối rất cần thiết cho
cơ thể sống với lượng rất nhỏ.
+ Giá trị chữa bệnh cho con người. CO
2
sinh ra trong quá trình lên men sẽ kết hợp
với các chất muối khoáng tạo nên các hoạt chất có khả năng phòng hoặc chữa một
số bệnh.
+ Những chất vi lượng như sắt hàm lượng bình thường chỉ 0,3÷0,5 mg/l và Cu thì
0,2÷0,3 mg/l, nếu chỉ tăng một vài mg trong 1 lít rượu cũng gây kết tủa làm cho rượu
đục, mất hương vị.
Chất gây mùi thơm trong rượu vang.
Chưa phát hiện hết chất gây mùi thơm dù đã dùng phương pháp hiện đại như sắc ký
khí.Nhưng nhìn chung thì các chất tham gia tạo mùi thơm cho rượu vang gồm có:
Các chất thơm có nguồn gốc terpen được cung cấp từ nguyên liệu quả chín nhưng đại
bộ phận các chất này bị phân hủy và bị khí cacbonic kéo theo trong quá trình lên men.
Ethanol do quá trình lên men tạo nên
Các alcol cao (izoamylic, amylic…) do nấm men sinh ra trong quá trình lên men
Tr
ắng (l
ên
men không
có xác quả)
Đỏ (l
ên men
có xác quả)
Thiamin (B
1
)
Riboflavin (B
2
)
Axit pantothenic
Piriđoxin (B
6
)
Nicotinamit (PP)
Biotin (H)
Mesoinositola
Cobalamin
Axit p-aminobenzoic
Axit p-teroilglutamic
Chôlin
Microgam/lít
Microgam/lít
Microgam/ lít
Microgam/ lít
Microgam/ lít
0,47 - 1,9
0,42 - 0,68
0,13 - 0,68
0,79 - 1,7
0,6 - 4,6
290 - 334
0,04 - 0,10
15 - 133
0,4 - 4,5
20 - 43
Bảng1.2. Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu nho
11
Vai trò của các polyphenol:
+ Tạo màu cho vang .
Đặc biệt là vang đỏ vì màu sắc là yếu tố quan trọng đánh giá chất lượng của vang màu.
Trong đó, flavonol cho màu vàng, antoxian cho màu đỏ.
+ Tạo vị chát cho ruợu.
Vị chát được tạo nên do Tanin, polyphenol, cùng với các vị khác nếu tỷ lệ cân đối hợp lý
sẽ tạo nên vị hài hòa cho rượu vang.
+ Ổn định kéo dài thời gian bảo quản rượu vang.
Các polyphenol có vai trò làm ổn định kéo dài thời gian bảo quản rượu vang, do các
polyphenol và tanin có khả năng sát khuẩn mạnh.
Tuy nhiên cần lưu ý:
- Tanin dễ bị oxihoá làm cho vang có màu sẫm lại đây là yếu tố không tốt cần lưu ý
trong quá trình xử lý dịch quả trước khi lên men và bảo quản rượu vang sau này.
- Nếu hàm lượng polyphenol cao sẽ làm cho rượu vang có vị chát mạnh ảnh hưởng
không tốt đến mùi vị của rượu vang làm cho vị của rượu vang kém.
- Nếu hàm lượng cao sẽ làm ức chế hoạt động của nấm men, khả năng lên men kém,
Hình 1.2. Sơ đồ nguyên tắc trong sản xuất rượu vang.
1.1.3.2. Kỹ thuật chống oxy hóa nước quả.
Nguyên nhân và tác hại của quá trình oxi hóa nước quả trong sản xuất rượu vang:
+ Khi nghiền quả hoặc ép quả, tế bào bị vỡ, cân bằng sinh hóa trong quả bị phá hủy
nghiêm trọng, đồng thời oxi không khí sẽ có điều kiện tiếp xúc với các chất dưới tác dụng
của enzyme oxy hóa khử oxydoreductase làm cho nước quả bị oxy hóa nhanh chóng.
Quả
chín
Ép
Bóc vỏ
D
ịch ép
Phối trộn
Lên men
X
ử lý
Vang tr
- Sử dụng các biện pháp hóa lý như sau:
Tiến hành ép lọc dịch quả trong thiết bị chứa đầy CO
2
, không cho dịch quả tiếp
xúc với O
2.
Thêm chất chống oxy hóa vào nước ép quả. SO
2
là chất được phổ biến và cho
phép dùng trong chế biến rượu vang ở hầu hết các nước chế rượu vang. SO
2
có tác dụng
trên các phương diện: chống oxy hóa do tác dụng thu oxy của môi trường và làm tê liệt các
enzyme oxy hóa khử và tiêu diệt nhiều vi sinh vật có hại, trong đó có khuẩn giấm và khuẩn
lactic. Tuy nhiên cần lưu ý hàm lượng bổ sung vào dịch quả. Thường cho phép dùng
120mg/l, nếu nhiều quá sẽ làm cho rượu vang có mùi khó chịu, đồng thời sẽ ảnh hưởng
đến đời sống của nấm men và vi khuẩn trong len men malolactic.
Có thể xử lý nhiệt dịch quả để hạn chế oxy hóa. Xử lý nhiệt nhằm vô hoạt
enzyme oxy hóa khử và làm giảm bớt lượng oxy hòa tan vào dịch quả từ đó hạn chế oxy
hóa. Tuy nhiên chỉ cho phép xử lý trong thời gian ngắn ở nhiệt độ không cao lắm, chẳng
hạn với pH nước quả thường 3,2 - 3,6 thì chỉ cần gia nhiệt ở 60
0
C
14
trong vòng từ 15-20 phút. Phương pháp này ít dùng vì có hạn chế là thường nhiệt độ cao
hay vô hoạt enzyme oxy hóa cần thiết cho việc làm chín rượu vang sau này.
1.1.5.3. Kỹ thuật chuẩn bị nấm men trong lên men rượu vang.
Trong kỹ thuật chế biến rượu vang, cần thiết phải đưa vào nước quả một lượng tế bào
Lên men
Rượu vang
2
-
3
ống
giống
Oxy vô
trùng
Môi trường
nhân giống
Dịch quả
dùng lên
men
25-30
0
C
24-36 giờ
Trên máy lắc
hoặc sục oxy
Nước cái men 8-10 %V
0,5 - 1mg B
1
/lít
Môi trường tự nhiên
0,3 - 0,5g
Sau khi môi trường được chuẩn bị xong được tiến hành theo điều kiện trên sơ đồ.
Sau đó cho môi trường vào bình tam giác 250ml, tỷ lệ đổ đầy từ 1/3 - 1/2 dung tích của
bình. Tiến hành nhân giống trên máy lắc, nhiệt độ nuôi cấy từ 25 – 30
0
C, thời gian nhân
giống từ 24 – 36 giờ. Toàn bộ chế phẩm nước cái men sau nhân giống được cho vào môi
trường lên men với tỷ lệ 8 – 10 %V so với môi trường nước quả để lên men. Nếu lên men
yếu phải bổ sung thêm.
Dùng ống men giống có ưu điểm là chủng men thuần nên chất lượng lên men cao,
khả năng lên men nhanh. Tuy nhiên cũng có những khó khăn việc chế tạo nước cái men
khá phức tạp, với cơ sở nhỏ khó thực hiện. Sau khi nước cái men nhân giống xong phải
tiến hành lên men ngay nếu không nấm men già sẽ dẫn đến năng lực lên men kém.
Copyright: Tài liệu đại học ©