1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến rượu vang đỏ từ thanh long ruột đỏ

108 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên Cứu Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Chế Biến Rượu Vang Đỏ Từ Thanh Long Ruột Đỏ
Tác giả Võ Văn Đô
Người hướng dẫn TS. Nguyễn Tiến Lực
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm
Thể loại Luận Văn Thạc Sĩ
Năm xuất bản 2022
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 108
Dung lượng 4,95 MB

Cấu trúc

  • Chương 1: MỞ ĐẦU (14)
    • 1.1. Đặt vấn đề (14)
    • 1.2. Mục tiêu nghiên cứu (15)
    • 1.3. Nội dung thực hiện (15)
    • 1.4. Phương pháp nghiên cứu (16)
    • 1.5. Kết quả đạt được (16)
    • 1.6. Ý nghĩa thực tiễn và khoa học (17)
    • 1.7. Phạm vi và giới hạn của đề tài (18)
  • Chương 2: TỔNG QUAN (19)
    • 2.1. Giới thiệu về thanh long ruột đỏ (19)
      • 2.1.1. Cây thanh long (19)
      • 2.1.2. Phân loại thanh long (20)
      • 2.1.3. Trái thanh long ruột đỏ (21)
      • 2.1.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ (23)
      • 2.1.5. Thành phần dinh dưỡng (24)
      • 2.1.6. Lợi ích của thanh long (26)
    • 2.2. Tổng quan về rượu vang (27)
      • 2.2.1. Giới thiệu rượu vang (27)
      • 2.2.2. Phân loại rượu vang (29)
      • 2.2.3. Công nghệ sản xuất rượu vang (32)
      • 2.2.4. Các chuyển hóa trong quá trình lên men rượu vang (35)
      • 2.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu vang (39)
      • 2.2.6. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước (41)
    • 2.3. Giới thiệu về nấm men và enzyme pectinase (43)
      • 2.3.1. Saccharomyces cerevisiae (43)
      • 2.3.2. Enzyme pectinase (48)
  • Chương 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (50)
    • 3.1. Nguyên liệu (50)
      • 3.1.1. Thanh long ruột đỏ (50)
      • 3.1.2. Nấm men RV002 (50)
      • 3.1.3. Enzyme pectinase (51)
      • 3.1.4. Đường saccharose (52)
    • 3.2. Các hóa chất và thiết bị sử dụng trong đề tài nghiên cứu (53)
      • 3.2.1 Hóa chất (53)
      • 3.2.2. Thiết bị (54)
    • 3.3. Phương pháp nghiên cứu (57)
      • 3.3.1. Sơ đồ bố trí nghiên cứu tổng quát (57)
      • 3.3.2. Bố trí thí nghiệm (58)
        • 3.3.2.1. Thí nghiệm 1: Xác định thành phần khối lượng và thành phần hóa học của thanh long ruột đỏ (58)
        • 3.3.2.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt tính của (59)
        • 3.3.2.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của pH lên hoạt tính của enzyme (60)
        • 3.3.2.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát tỷ lệ bổ sung enzyme pectinase ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dịch quả (61)
        • 3.3.2.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát của ảnh hưởng thời gian lên men tạo ra sản phẩm 49 3.3.2.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát tỷ lệ nấm men Saccharomyces cerevisiae đến quá trình lên men tạo ra sản phẩm (62)
      • 3.3.3. Các phương pháp phân tích đánh giá (64)
        • 3.3.3.1. Phương pháp đo độ cồn (64)
        • 3.3.3.2. Phương pháp xác định đường tổng bằng khúc xạ kế (65)
        • 3.3.3.3. Phương pháp xác định hàm ẩm (65)
        • 3.3.3.4. Phương pháp Kjeldahl (phương pháp xác định protein) (65)
        • 3.3.3.5. Phương pháp soxhlet (66)
        • 3.3.3.6. Phương pháp xác định hàm tro (66)
      • 3.3.4. Phương pháp đánh giá cảm quan (66)
      • 3.3.5. Phương pháp xử lý số liệu (69)
  • Chương 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN (70)
    • 4.1. Nguyên cứu thành phần khối lượng hóa học và của thanh long (70)
      • 4.1.1. Thành phần khối lượng của thanh long (70)
      • 4.1.2. Thành phần hóa học của thanh long (71)
    • 4.2. Nghiên cứu hiệu suất của dịch ép thanh long (72)
      • 4.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt tính của enzyme pectinase đến hiệu suất (72)
      • 4.2.2. Ảnh hưởng của pH lên hoạt tính của enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch quả (73)
      • 4.2.3 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme pectinase/nguyên liệu ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dịch quả (75)
    • 4.3. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men (77)
      • 4.3.1. Ảnh hưởng của thời gian lên (77)
      • 4.3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men/nguyên liệu (79)
    • 4.4. Đánh giá cảm quan sản phẩm (81)
    • 4.5. Xây dựng quy trình công nghệ (84)
      • 4.5.1. Quy trình công nghệ (84)
      • 4.5.2. Giải thích qui trình (85)
    • 4.6. Đánh giá chất lượng của rượu vang thanh long ruột đỏ (87)
      • 4.6.1. Đánh giá thành phần hóa học của rượu vang thanh long ruột đỏ (87)
      • 4.6.2. Đánh giá vi sinh của rươu vang thanh long ruột đỏ (88)
      • 4.6.3. Đánh giá cảm quan (89)
  • Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (91)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (93)
  • PHỤ LỤC (99)

Nội dung

TỔNG QUAN

Giới thiệu về thanh long ruột đỏ

Cây thanh long có tên khoa học là Hylocereus undatus thuộc chi Hylocereus, bộ Cactaceae Cây thanh long thuộc họ Xương rồng (Cactaceae)

Cây thân bò lan có thân và cành màu xanh, hình dạng 3 cạnh với bìa cạnh có nhiều thùy nhỏ tạo hình gợn sóng, mỗi thùy có 3-5 gai nhỏ ở đáy Thân cây có hai phần rõ rệt: phần ngoài là nhu mô chứa diệp lục và phần trong là lõi cứng hình trụ, quang hợp như các cây vùng sa mạc Mỗi năm, cây ra từ 3-4 đợt cành, với khoảng thời gian giữa các đợt từ 40-50 ngày Số lượng cành tăng dần theo tuổi: cây một năm tuổi có khoảng 30 cành, hai năm tuổi 70 cành, ba năm tuổi 100 cành, bốn năm tuổi 130 cành và từ năm tuổi trở đi duy trì khoảng 150-170 cành, với chiều dài cành từ 80-100 cm.

Rễ cây thanh long có khả năng chịu hạn tốt nhờ chứa ít nước, bao gồm hai loại: rễ địa sinh và rễ khí sinh Rễ địa sinh, phát triển từ phần lõi của gốc hom, bám xuống đất để hút chất dinh dưỡng nuôi cây Sau 10-20 ngày từ khi đặt hom, rễ bắt đầu xuất hiện và số lượng cũng như kích thước rễ tăng dần theo tuổi cây Rễ địa sinh chủ yếu phân bố ở tầng đất mặt từ 0-30 cm, và trong điều kiện đất xốp, đủ nước tưới, rễ có thể mọc sâu hơn.

Rễ khí sinh là loại rễ phụ mọc dọc theo thân cây, giúp cây bám vào các giá đỡ và leo lên Những rễ này thường xuất hiện gần gốc thân và dần dần phát triển xuống đất để hình thành rễ chính.

Hoa thanh long là hoa lưỡng tính, có kích thước lớn với chiều dài trung bình từ 25-35 cm Hoa có nhiều lá đài và cánh hoa dính nhau thành ống, cùng với nhiều nhị đực và một nhụy cái dài 18-24 cm, đường kính 5-8 mm, chia thành nhiều nhánh Hoa thường nở từng bông xung quanh cành và tỏa hương thơm Quá trình tự thụ phấn là chủ yếu, và hoa nở tập trung trong khoảng 3-5 ngày Thời gian từ khi hoa nở đến khi quả chín mất khoảng 30-35 ngày.

Cây thanh long ruột đỏ chủ yếu được trồng ở các tỉnh Tây Nam Bộ của Việt Nam, đặc biệt là Ninh Thuận, Bình Thuận và đồng bằng Sông Cửu Long như Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp Việt Nam hiện là quốc gia dẫn đầu trong xuất khẩu thanh long trên toàn cầu nhờ vào nhu cầu ngày càng tăng từ thị trường quốc tế (Ratna La Thu Laja và Abd Rahman 2017).

Các giống thanh long chủ yếu trồng tại Việt Nam bao gồm thanh long ruột trắng và ruột đỏ, với các vùng chuyên canh lớn tập trung ở Bình Thuận, Chợ Gạo (Tiền Giang) và Long An Gần đây, thanh long đã được mở rộng trồng ở nhiều địa phương trên toàn quốc.

2019, đã có 60/63 tỉnh thành, thành phố trên cả nước trồng thanh long

Việt Nam sở hữu khí hậu lý tưởng cho việc trồng trọt trái cây nhiệt đới, đặc biệt là tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long và Đông Nam Bộ Trong số đó, thanh long là loại trái cây phát triển mạnh mẽ ở những vùng này.

Trong chi Hylocereus, có ba loài chính là Hylocereus guatemalensis (Hg), Hylocereus polyrhizus (Hp) và Hylocereus undatus (Hu) Những loài này cùng với các giống lai của chúng được trồng thương mại trên toàn thế giới (Nizamlıoğlu 2021) Sự khác biệt rõ rệt về hình thái có thể thấy ở các đặc điểm của thân, hoa và quả trong chi Hylocereus (Abirami).

2021) Quả có màu trắng, đỏ thẫm, hoặc đỏ sẫm, hoặc vàng nhạt, tùy thuộc vào giống và thịt quả

Dựa vào màu sắc của vỏ và thịt quả thanh long được chia làm 3 loại cơ bản:

• Thanh long có thịt trắng vỏ hồng hoặc đỏ có tên khoa học là Hylocereus undatus

• Thanh long có thịt đỏ với vỏ hồng có tên khoa học là Hylocereus polyrhizus

• Thanh long có thịt trắng với vỏ vàng có tên khoa học là Selenicereus megalanthus

2.1.3 Trái thanh long ruột đỏ

Thanh long, thuộc chi Hylocereus và họ Cactaceae, là một loại trái cây nhiệt đới có nguồn gốc từ Bắc, Trung và Nam Mỹ Loại trái cây này được trồng thương mại tại hơn 20 quốc gia nhiệt đới và cận nhiệt đới như Bahamas, Indonesia, Colombia, và Việt Nam Nghiên cứu cho thấy quả thanh long trưởng thành chứa lượng chất rắn hòa tan đáng kể và giàu axit hữu cơ, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe.

2003), protein và các khoáng chất khác như kali, magie, canxi và vitamin C (Le Bellec và cộng sự, 2006)

Hình 2.2: Các giống thanh long ở Việt Nam h

Thanh long ruột đỏ, giống cây trồng mới du nhập vào Việt Nam trong những năm gần đây, đã mang lại hiệu quả kinh tế cao Quả thanh long đỏ (Hylocereus polyrhizus) có hình bầu dục, kích thước lớn, nặng từ 300 đến 600 gram, với đường kính khoảng 32cm - 35cm và chiều dài từ 13cm - 15cm Quả có thịt mỏng, ngọt, với màu đỏ tím đậm đặc trưng của cả thịt và vỏ.

Small black seeds are particularly rich in fatty acids (Ariffin et al., 2009) The red pigment of the fruit is known as betacyanin (Wybraniec et al., 2001).

Loại thanh long ruột đỏ cho trái quanh năm, có thời gian sinh trưởng từ 27 đến

Cây thanh long có thể thu hoạch trái trong khoảng thời gian từ 26 đến 31 ngày, tùy thuộc vào nhu cầu thị trường Ở miền Nam, loại cây này có khả năng cho trái gần như quanh năm, mang lại nguồn thu ổn định cho nông dân.

Cây có thể thu hoạch 10 lần trong một năm và 2-3 lần trong thời vụ trái vụ Mùa ra hoa tự nhiên diễn ra từ giữa tháng 3 đến tháng 10, với 6-8 chu kỳ, chủ yếu vào mùa hè từ tháng 5 đến tháng 8 Trong thời vụ trái vụ (tháng 10 - tháng 3), có thể kích thích ra hoa nhân tạo bằng cách cung cấp thêm ánh sáng trong thời gian ngắn ngày Mặc dù năng suất trong mùa lạnh thấp hơn (15-20 tấn/ha), nhưng giá thu được lại cao hơn so với vụ hè.

Thanh long, với các đặc tính dinh dưỡng phong phú, hoạt tính sinh học cao và giá trị thương mại lớn, đã trở thành sản phẩm quan trọng cho nền kinh tế Việt Nam, đặc biệt là trong lĩnh vực xuất khẩu.

Hình 2.3: Trái thanh long ruột đỏ h

Đồng bằng sông Cửu Long là một trong những vùng nghèo nhất của Việt Nam, nhưng đồng thời cũng là động lực phát triển bền vững trước những thách thức từ biến đổi khí hậu toàn cầu, như xâm nhập mặn và hạn hán.

Tổng quan về rượu vang

Rượu vang là đồ uống lên men từ nước hoa quả, không qua chưng cất, mà được lắng và gạn lọc tự nhiên để hoàn thiện sản phẩm Nguồn gốc của rượu vang chủ yếu từ quả nho, với tên gọi "Vin" hoặc "Wine", nhưng hiện nay khái niệm này đã mở rộng để bao gồm cả rượu không chưng cất từ các loại nước quả khác Tại Việt Nam, rượu lên men từ gạo như rượu nếp hoặc nếp cẩm cũng được coi là rượu vang.

Những tàn tích rượu vang cổ nhất được tìm thấy tại Hajji Firuz Tepe, nằm trong dãy núi Zagros, phía bắc Iran Rượu vang này có niên đại từ thời kỳ đồ đá mới, khoảng 8500-4000 TCN, với xác định niên đại bằng carbon cho thấy rượu vang đã xuất hiện từ khoảng 5400-5000 TCN.

Nghệ thuật làm rượu được cho là bắt đầu từ khoảng năm 6000 trước Công nguyên, đánh dấu một trong những sáng tạo quan trọng nhất của nhân loại Vào thời điểm đó, người dân đã nỗ lực tạo ra các khu định cư lâu dài thông qua việc thuần hóa động vật và thực vật Mặc dù rượu vang có niên đại sớm hơn, nhưng các bằng chứng cụ thể vẫn chưa được tìm thấy.

Người Ai Cập cổ đại sử dụng nhiều loại trái cây như nho trắng, hồng, xanh lá cây, đỏ, xanh đậm, cùng với sung, cọ, chà là và lựu để làm rượu vang, tạo ra hương vị khác biệt so với rượu vang hiện nay Quá trình làm rượu từ các loại trái cây này tương tự như làm rượu nho, với việc thêm đường để hỗ trợ quá trình lên men Họ sử dụng giàn che để bảo vệ trái cây khỏi ánh sáng mặt trời gay gắt và nhận thức được tầm quan trọng của 100 ngày cuối cùng trước khi thu hoạch Sau khi hái, nho được đưa vào thùng ép lớn, nơi chúng được giẫm đạp thay vì dùng máy ép, nhằm tránh làm nát hạt và thân, từ đó không làm tăng vị đắng cho rượu Cuối cùng, rượu được ép lần hai qua một tấm vải lanh, được kéo căng trên khung gỗ, với sự hỗ trợ của bốn người đàn ông để đảm bảo không có rượu quý nào bị đổ.

Những dấu hiệu ban đầu của rượu vang ở Hy Lạp được ghi nhận qua các máy ép rượu bản sao trong ngôi mộ Crete, có niên đại từ 3000 đến 2000 năm TCN Các thương nhân Phoenicia được cho là đã mang đến cho người Hy Lạp niềm vui thưởng thức rượu vang, đánh dấu sự khởi đầu cho văn hóa rượu vang phong phú của đất nước này.

Hy Lạp, các ngành sản xuất rượu vang đã được thành lập ở hầu hết các nước Tây Âu

Người La Mã đã có những đóng góp quan trọng cho ngành sản xuất rượu vang, bao gồm việc phân loại nhiều loại nho và phát minh ra thùng rượu bằng gỗ, mang lại hương vị đặc trưng cho rượu Họ cũng được cho là những người đầu tiên sử dụng chai thủy tinh để đựng rượu, với chai rượu cổ nhất được tìm thấy có niên đại từ năm 325 sau Công Nguyên Vào thời điểm đó, kỹ thuật corking đã được phát minh, và người La Mã thường bảo quản rượu bằng cách bôi một lớp dầu ô liu lên trên.

Vào giữa thế kỷ 19, nhà hóa học Louis Pasteur và các nhà khoa học khác đã khám phá bản chất của quá trình lên men và xác định các loại nấm men gây ra hiện tượng này Pasteur cũng phát hiện vi khuẩn gây hỏng rượu và phát minh ra phương pháp đun nóng, được gọi là thanh trùng, nhằm tiêu diệt vi khuẩn Đến cuối thế kỷ 19, các phương pháp nuôi cấy nấm men thuần khiết đã được phát triển, cùng với những tiến bộ trong sinh lý và bệnh lý thực vật, giúp cải thiện chất lượng cây nho và giảm thiểu nấm mốc gây hại.

Trong thế kỷ 20, những đổi mới về cơ giới hóa đã đóng góp quan trọng vào việc kiểm soát chất lượng sản phẩm Việc sử dụng thùng chứa và hệ thống lên men bằng thép không gỉ giúp dễ dàng làm sạch và bảo quản lạnh chính xác Các hệ thống lọc và giá đỡ tự động, khép kín, giảm thiểu tiếp xúc với vi khuẩn trong không khí Từ những năm 1960, máy thu hoạch nho cơ học và máy nghiền tại chỗ đã cho phép thu hoạch nhanh chóng, chuyển ngay đến các thùng lên men.

Rượu vang được phân loại chủ yếu theo hai phương pháp: theo vùng sản xuất và theo loại nho Tại các khu vực lâu đời như Châu Âu, việc xác định rượu vang thường dựa vào nơi trồng nho Ví dụ, rượu sâm banh chỉ được sản xuất tại vùng Champagne của Pháp, trong khi Port chỉ có nguồn gốc từ một thung lũng cụ thể ở Bồ Đào Nha Nếu các khu vực khác sản xuất rượu vang tương tự, họ sẽ sử dụng tên gọi khác Hầu hết rượu vang Châu Âu không ghi rõ loại nho trên nhãn, mà chỉ chú trọng đến khu vực xuất xứ, và người tiêu dùng cần hiểu ý nghĩa của điều này.

Ở các khu vực mới như Hoa Kỳ, Nam Mỹ và Úc, rượu vang thường được quảng cáo theo loại nho Chẳng hạn, Thung lũng Napa ở California nổi tiếng với nhiều loại rượu vang khác nhau, và khi bạn mua rượu vang từ khu vực này, nhãn mác sẽ ghi rõ loại nho mà nó được làm từ đó.

"Chardonnay" hoặc "Cabernet Sauvignon" hoặc "Merlot", v.v

❖ Về mặt công nghệ, rượu vang chia thành 2 nhóm lớn: nhóm vang có gas và nhóm vang không có gas:

- Nhóm rượu vang không có gas gồm các nhóm nhỏ sau:

+ Nhóm vang phổ thông: Lên men tự nhiên hoàn toàn, không được bổ sung cồn etylic trong công nghệ sản xuất, chia là hai nhóm:

Vang khô (lên men cạn kiệt): chứa hàm lượng ethanol do lên men có thể từ 9-14 thể tích, hàm lượng đường sót không quá 0,3%

Vang bán ngọt: chứa hàm lượng ethanol nhờ lên men tự nhiên từ 9-12%, hàm lượng đường sót từ 3-8%V

Nhóm vang cao độ là loại rượu vang có hàm lượng cồn cao hơn so với vang phổ thông, thường được tăng cường bằng cồn tinh luyện để nâng cao nồng độ ethanol Nhóm này còn được chia thành hai nhóm nhỏ.

Vang nặng: Ethanol từ 17-20%V, trong đó ethanol tích lũy do lên men không ít hơn 3% Hàm lượng đường trong sản phẩm có thể từ 1-4%

Rượu khai vị có nồng độ ethanol từ 12-17%, với ít nhất 1,2% ethanol được hình thành qua quá trình lên men Hàm lượng đường trong rượu khai vị cũng ảnh hưởng đến độ ngọt của sản phẩm.

3 dạng là vang khai vị bán ngọt (ethanol 14-16%V và đường từ 5-12%); Vang khai vị ngọt (ethanol 15-17%V và đường từ 14-20%); vang khai vị rất ngọt (ethanol 12-17%V và đường từ 21-35%)

- Nhóm rượu vang có gas gồm 2 nhóm nhỏ:

Rượu vang có gas tự nhiên được tạo ra từ quá trình lên men phụ trong các chai hoặc thùng kín, với nhiệt độ và thời gian lên men khác nhau, dẫn đến các loại Champagne với nhiều mức độ khác nhau Nhóm rượu này thường có độ cồn từ 10-12% và độ ngọt từ 3-5%.

Rượu vang có gas nhân tạo được tạo ra bằng cách nạp khí CO2, mang đến nhiều loại sản phẩm phù hợp với thị hiếu và yêu cầu của từng thị trường Nhóm rượu này thường có độ cồn từ 9-12% và độ ngọt từ 3-8% (Bùi Ái, 2009).

2.2.3 Công nghệ sản xuất rượu vang

Làm dập, nghiền, xé quả

Hình 2.6: Quy trình sản xuất rượu vang h

Lựa chọn, phân loại quả

Cần lựa chọn, phân loại theo các chỉ tiêu cảm quan, ví dụ như :

Quả cần đạt kích thước trung bình của giống, loại bỏ những quả phát triển bất thường Độ chín kỹ thuật tối ưu là khi quả đã chín hoàn toàn, với lượng dịch bào và thành phần hóa học phù hợp cho chế biến Độ chín được thể hiện qua màu sắc vỏ và các chỉ tiêu vật lý như khối lượng riêng, độ cứng Cần loại bỏ quả chưa đủ chín hoặc chín quá, trong khi quả xanh có thể giữ lại cho đến khi đạt độ chín Quả chín quá vẫn có thể sử dụng nếu chưa hư hỏng.

Giới thiệu về nấm men và enzyme pectinase

Saccharomyces cerevisiae is a unicellular yeast characterized by its round or oval shape, measuring between 5 to 10 μm in diameter (Feldmann, 2011) The cell wall of S cerevisiae primarily consists of an inner layer made of β-glucan and chitin, while the outer layer is composed of highly glycosylated fibers linked with proteins known as mannoproteins (Soares, 2011).

Saccharomyces cerevisiae chủ yếu sử dụng cacbon từ đường và nitơ từ các acid amin để phát triển (Foss và cộng sự, 1995) Các tế bào của nó chứa enzyme invertase, giúp thủy phân sucrose thành glucose và fructose, sau đó được vận chuyển vào tế bào và chuyển hóa qua quá trình glycolysis (A.S Batista và cộng sự, 2004) Sucrose, một carbohydrate phân tử thấp, là loại đường quan trọng nhất trong công nghiệp nấm men (Marques, 2016) S cerevisiae có khả năng phân chia nhanh chóng trong môi trường xác định và sinh sản bằng cách nảy chồi, với chồi phát triển kích thước trong suốt chu kỳ tế bào Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng S cerevisiae là loài sinh vật thí nghiệm dễ sử dụng nhất để phân tích di truyền, sinh lý học và sinh hóa trong chu trình phân chia tế bào ở sinh vật nhân thực (Mitchison, 1971).

Sinh khối nấm men là nguồn cung cấp protein phổ biến cho con người và động vật, thường được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi cũng như các sản phẩm bổ sung dinh dưỡng cho người.

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae có khả năng sản xuất protein đơn bào, glucan và carotenoid (Kwiatkowski, 2012) Hiện nay, Saccharomyces cerevisiae không chỉ được sử dụng phổ biến trong ngành lên men thực phẩm mà còn trong nhiều ứng dụng khác.

31 uống và sản xuất protein đơn bào mà còn được bổ sung vào thức ăn chăn nuôi (Ngô Thị Huyền Trang, 2017)

❖ Đặc điểm hình thái và cấu tạo của nấm men

Tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae có nhiều hình dạng như hình cầu, oval, elip hoặc hình sợi, và chúng có khả năng thay đổi kích thước cũng như hình dáng tùy thuộc vào quá trình phát triển và điều kiện môi trường xung quanh.

Saccharomyces cerevisiae cú kớch thước nhỏ từ 5-6 đến 10-14 àm, trọng lượng riờng của nấm men rơi vào khoảng 1.055 – 1.060 KDa

Saccharomyces cerevisiae là một loại nấm men đơn bào, có cấu trúc tế bào tương tự như thực vật Tuy nhiên, về mặt tiến hóa, tế bào của nấm men này phát triển hơn so với tế bào vi khuẩn.

Cấu tạo gồm hai lớp phân tử bao gồm 90% là hợp chất glucan và mannan, phần còn lại là protein, lipid và glucosamine

Glucan là hợp chất cao phân tử của D-Glucose, đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc thành tế bào và nằm gần màng tế bào chất Khi lớp glucan bị hư hại, toàn bộ tế bào sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng Ngoài ra, manan có khả năng kết hợp với protein để tạo thành mannoprotein, một lớp có độ bền cao và khó bị phá hủy.

Lớp màng mỏng, có chiều dày khoảng 0.1 nm dính chặt với tế bào chất

Bao bọc tế bào, ranh giới giữa tế bào và môi trường

Vận chuyển các chất qua màng h

Tổng hợp thành phần vỏ tế bào

Nơi khu trú một số enzyme và ribosome

Vận chuyển vật chất màng liên quan đến tính thẩm thấu chọn lọc màng tế bào Đặc tính này sẽ phụ thuộc vào enzyme lipase và phospholipase

Tế bào chất của nấm men được cấu tạo từ protein, lipid, khoáng, nước và các hợp chất khác, có độ nhớt cao và chứa nhiều bào quan Cấu trúc của tế bào chất sẽ thay đổi tùy theo độ tuổi của nấm men.

Dạng hạt nhỏ, hình que hoặc hình sợi Hình dáng sẽ thay đổi trong quá trình nuôi cấy

Số lượng ti thể trong tế bào nấm men có sự biến đổi đáng kể, dao động từ 1 đến 50 Khi môi trường có nồng độ glucose thấp, tế bào nấm men có thể chứa từ 100 đến 200 ti thể Ngược lại, ở nồng độ glucose cao, số lượng ti thể giảm xuống chỉ còn khoảng 30 đến 40.

Các phản ứng năng lượng chủ yếu diễn ra trong ti thể của nấm men Khi nấm men chuyển từ điều kiện kỵ khí sang hiếu khí, cấu trúc của ti thể có thể thay đổi Trong môi trường kỵ khí không có lipid, ti thể có cấu trúc đơn giản với hai lớp màng mà không có nếp gấp Tuy nhiên, khi có lipid, cấu trúc ti thể sẽ hình thành nếp gấp.

Nhân tế bào Saccharomyces cerevisiae, một loại nấm men điển hình, có màng nhân và chứa chất dịch nhân với hạch nhân bên trong Giống như nhân tế bào của các vi sinh vật bậc cao, nhân của nấm men này chứa cả DNA và RNA Kích thước của nhân tế bào không đồng nhất giữa các chủng nấm men, thậm chí ngay cả trong cùng một chủng.

Các bào quan khác như không bào, ribosome, mạng lưới nội chất, thể golgi…có cấu tạo tương tự như thế bào thực vật

❖ Đặc điểm sinh lý của Saccharomyces cerevisiae

Bảng 0.3: Thành phần hóa học của Saccharomyces cerevisiae

STT Thành phần Thành phần sinh khối khô (%)

5 lipid 2 - 5 Đặc tính sinh sản của nấm men

Nghiên cứu về đặc tính di truyền của nấm men tại Đan Mạch vào năm 1935 đã cho thấy rằng các loài Saccharomyces có khả năng chuyển đổi giữa dạng đơn bội và nhị bội Tế bào nấm men có hai giới tính α và a, với tế bào đơn bội α và a được hình thành qua quá trình nguyên phân và nảy chồi Khi kết hợp, chúng tạo thành bào tử lưỡng bội 2 α Trong điều kiện dinh dưỡng kém, nấm men sẽ giảm phân để tạo ra nang chứa 4 bào tử 2 α và 2 a, từ đó sinh sản theo cả hai phương thức vô tính và hữu tính.

Hình 2.9: Chu kỳ sinh sản của nấm men Saccharomyces h

(1) Quá trình sinh sản vô tính (nảy chồi)

(2) Quá trình sinh sản hữu tính (giao hợp)

(3) Quá trình tạo nang 4 bào tử

Quá trình sinh sản của nấm men liên quan chặt chẽ đến sự nảy chồi, trong đó chồi tách ra khỏi tế bào mẹ khi đạt kích thước tương đương Chu kỳ sinh sản, tính từ lần phân chia này đến lần phân chia tiếp theo, của Saccharomyces cerevisiae là khoảng hai giờ Sự nảy chồi diễn ra song song với quá trình tổng hợp DNA, liên quan đến enzyme lytic làm mềm vỏ tế bào bằng cách tác động lên polysaccarit của thành tế bào Từ chồi mới, các vật liệu tế bào được hình thành và lớn dần, tạo thành vách ngăn chitin, mannan, glucan, trước khi chồi tách ra và để lại sẹo.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của nấm men:

Áp suất thẩm thấu của môi trường liên quan chặt chẽ đến nồng độ đường và các chất hòa tan khác Khi nồng độ cơ chất tăng, áp suất thẩm thấu cũng tăng theo, dẫn đến sự tích tụ nấm men nhanh chóng Tuy nhiên, nếu áp suất thẩm thấu vượt quá mức cho phép, hiện tượng co nguyên sinh chất của tế bào sẽ xảy ra.

Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của nấm men nằm trong khoảng 25-30°C Khi nhiệt độ giảm xuống dưới 5°C, tốc độ phát triển sinh khối của nấm men sẽ giảm dần và bị ức chế hoàn toàn Ngược lại, nếu nhiệt độ vượt quá 60°C, nấm men sẽ bị chết Đối với pH, môi trường lý tưởng cho sự phát triển của nấm men là từ 4-5, trong khi pH dưới 2 sẽ không phù hợp.

> 7,5, thì nấm men sẽ bị ức chế và ngừng phát triển

❖ Động học quá trình lên men

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu

Chúng tôi lấy nguồn thanh long ruột đỏ từ xã Quơn Long, huyện Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang, với trái có khối lượng trung bình từ 500-700g, màu đỏ và vị ngọt Trái thanh long này được sử dụng cho nghiên cứu và được vận chuyển về phòng thí nghiệm Hóa Sinh Thực Phẩm của Trường ĐHSPKT TP.HCM, nơi chúng được bảo quản trong tủ lạnh ở ngăn mát 8°C.

Nguyên liệu thu nhận và bảo quản cần được sử dụng trong vòng 14 ngày để đảm bảo độ tươi Thanh long được xử lý bằng cách chọn lọc, loại bỏ những quả không đạt chất lượng và chưa chín, sau đó lột vỏ và ép lấy dịch bằng máy ép rau quả.

Hình 3.1: Thanh long ruột đỏ dùng cho nghiên cứu

Nấm men Saccharomyces cerevisiae RV002 được cung cấp bởi công ty TNHH CFOOD Việt Nam, có địa chỉ tại 316 Lê Văn Sỹ, Phường 1, Quận Tân Bình, Thành Phố Hồ Chí Minh Nấm men này được bán ở dạng đông khô thương mại và cần được bảo quản ở ngăn mát tủ lạnh với nhiệt độ 8 độ C.

Men rượu RV002 được lựa chọn từ chủng nấm men Saccharomycess Cerevisiae tự nhiên với chất lượng cao, giúp quá trình lên men nhanh, ổn định và hiệu quả

Men rượu RV002 giúp tăng cường chất tannins và pigments từ vỏ nho trong quá trình lên men, tạo ra nhiều polysaccharide với cấu trúc tốt, từ đó nâng cao hương vị đặc biệt cho rượu vang đỏ Ngoài ra, men RV002 còn góp phần làm gia tăng mùi thơm hấp dẫn của rượu.

Men rượu RV002 giúp giảm lắng đọng sau quá trình lên men, ổn định các chất như pigments, axit amin và duy trì đầy đủ các tính chất của axit lactic trong quá trình lên Malolactic (MLF).

• Nhiệt độ lên men thích hợp 100 – 300

• Tỷ lệ chuyển hóa đường thành rượu: 1% alcohol (v/v)/ 16,8g/L

• Ít sản sinh ra axit dễ bay hơi

• Không sản sinh tạp chất

Bảo quản: nơi khô ráo, thoáng mát

Liều lượng sử dụng: 200 – 400mg/L

Hạn dùng: 36 tháng kể từ ngày sản xuất

Hình 3.2: Nấm men Saccharomyces cerevisiae RV002

Enzyme Pectinase là một loại enzyme dạng bột khô, có màu sẫm vàng và dễ hút ẩm, vì vậy cần được bảo quản kín ở nhiệt độ phòng Sản phẩm này được cung cấp bởi công ty TNHH CFOOD Việt Nam, địa chỉ 316 Lê Văn Sỹ, Phường 1, Quận Tân Bình, Thành Phố Hồ Chí Minh Enzyme Pectinase giúp tăng khả năng thu hồi dịch quả, từ đó nâng cao năng suất sản phẩm và tiết kiệm nguyên liệu Bên cạnh đó, enzyme này còn hỗ trợ làm trong dịch.

Giảm độ nhớt của sản phẩm giúp quá trình lọc trở nên dễ dàng hơn, đồng thời tạo ra sản phẩm có màu sắc đẹp và độ sánh phù hợp.

3.1.4 Đường saccharose Đường được bổ sung vào dịch quả để tăng nồng độ chất khô lên nồng độ chất khô mong muốn bởi vì đường trong dịch quả không đủ cho quá trình lên men diễn ra thuận lợi nên cần bổ sung đường saccharose Đồng thời đường saccharose là cơ chất cho nấm men sinh trưởng và phát triển để sinh ra ethanol tạo vị đặc trưng cho sản phẩm rượu vang thanh long ruột đỏ Đường saccharose sử dùng là đường tinh luyện biên hòa với thành phần chính là saccharose mua từ các hệ thống siêu thị Bách Hóa Xanh

Hình 3.4 Đường tinh luyện biên hòa h

Hình 3.5 Công thức hóa học của đường saccharose Bảng 0.1: Các chỉ tiêu chất lượng của đường (theo nhà sản xuất)

STT Chỉ tiêu Đường RE

Các hóa chất và thiết bị sử dụng trong đề tài nghiên cứu

Acid citric là một chất quan trọng được sử dụng để điều chỉnh pH của dịch quả trong quá trình lên men Sản phẩm này được cung cấp bởi phòng thực tập của Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh.

NaHCO3 dùng để tăng pH của dịch quả lên men Được cung cấp bởi phòng thực tập của đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh

Sodium bisulfite (NaHSO3) là một phụ gia thực phẩm quan trọng, được cung cấp bởi phòng thực tập của Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh.

Potassium Sorbate được sử dụng như phụ gia thực phẩm được cung cấp bởi phòng thực tập của đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh

Phòng thí nghiệm hóa phân tích của trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh cung cấp nhiều hóa chất khác nhau để phục vụ cho việc phân tích thành phần hóa học.

Hình 3.6: Thiết bị ly tâm Hermle, Đức

Máy ly tâm để bàn Model Z206A, sản xuất bởi Hermle tại Đức, là thiết bị lý tưởng cho việc ly tâm 12 ống với dung tích 15ml, bao gồm cả ống ly tâm có đáy hình nón và đáy hình trò.

Hình 3.7: Tủ lắc ổn định nhiệt, Đức

Thông số: Nhiệt độ từ 5-80 o C, tốc độ vòng quay từ 20-500rpm, thời gia đặt giờ từ

Hình 3.8: Tủ sấy đổi lưu Memmert, UF110, dung tích 108 lít, Đức

Hình 3.9: Hệ thống chưng cất phân đoạn tách ethanol từ hỗn hợp rượu vang h

Hình 3.10: Bình lên men tự thiết kế

Ngoài ra còn nhiều thiết bị khác như:

Khúc xạ kế đo độ ngọt ATAGO Master (0-30%Brix)

Máy đo pH/ ORP/ nhiệt độ cầm tay HANNA HI991002, nhà sản xuất Mỹ Máy ép trái cây Panasonic mj68m, Malaysia h

Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Sơ đồ bố trí nghiên cứu tổng quát

Hình 3.11: Sơ đồ nghiên cứu tổng quát

Thí nghiệm 1: Xác định thành phần khối lượng và thành phần hóa học của thanh long ruột đỏ

Thành phần khối lượng của vỏ quả và thịt quả Thành phần hóa học như: Hàm lượng chất khô, độ ngọt, ẩm, pH, protein, tro

Nghiên cứu hiệu suất dịch ép thanh long:

Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ 30 0 C,

Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của pH 3.5, 4.0, 4.5,

Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme/nguyên liệu 0,2%, 0.3%, 0.4%

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men:

Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của thời gian lên men

2 ngày, 4 ngày, 6 ngày, 8 ngày và 10 ngày

Thí nghiệm 6: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men/nguyên liệu 0,01%, 0,03%, 0,05% và

Chỉ tiêu theo dõi: Độ cồn Nồng độ chất khô

Thể tich thu hồi dịch quả

Xây dựng quy trình công nghệ Quy trình công nghệ

Giải thích quy trình Đánh giá chất lượng sản phẩm Đánh giá thành phần hóa học Đánh giá cảm quan Đánh giá chỉ tiêu vi sinh

3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Xác định thành phần khối lượng và thành phần hóa học của thanh long ruột đỏ

Mục tiêu của nghiên cứu là xác định tỷ lệ giữa thịt quả, vỏ quả và dịch quả của thanh long ruột đỏ, nhằm tính toán lượng nguyên liệu cần thiết cho quá trình lên men.

Hình 3.12: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1.1

Để thực hiện quy trình, trước tiên cần chọn thanh long đỏ chất lượng tốt Tiếp theo, tiến hành cân để xác định khối lượng quả, sau đó bóc vỏ để đo khối lượng thịt và vỏ quả Đồng thời, ép quả để thu được dịch và xác định thể tích dịch thu được Cuối cùng, kiểm tra pH và hàm lượng chất khô của dịch quả.

Mục tiêu của nghiên cứu là xác định các thành phần hóa học của thanh long ruột đỏ, bao gồm độ ngọt, độ ẩm, nồng độ chất khô, pH, tro và protein, nhằm đánh giá chất lượng của nguyên liệu này.

Cân định lượng thịt quả và vỏ quả Ép lấy dịch quả Đo thể tích dịch quả Kết quả h

Hình 3.13: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1.2

Để thực hiện phân tích, mẫu thử được lấy theo từng thí nghiệm riêng biệt Các phương pháp được áp dụng cho từng chỉ tiêu cụ thể như xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy, xác định hàm lượng tro qua phương pháp nung, xác định protein theo phương pháp Kjeldahl, đo độ ngọt bằng khúc xạ kế và xác định pH bằng pH kế Kết quả phân tích sẽ được tổng hợp từ các phương pháp này.

3.3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt tính của enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch quả

Mục tiêu: Xác định nhiệt độ tối ưu của enzyme pectinase để thu hồi lượng dịch quả lớn nhất và khả năng làm trong dịch quả cao nhất

Hảm ẩm Hàm tro Protein Độ ngọt pH

Hình 3.14: Sơ đồ thí nghiệm 2

Phương pháp thực hiện: Xay nhuyễn thịt quả thanh long ruột đỏ cho vào ống đong

Cho 250ml vào bình tam giác 300ml, thêm 50ml nước cất và điều chỉnh pH về 4.5 Sau đó, bổ sung enzyme pectinase với tỷ lệ 0,2% Đặt bình tam giác vào tủ lắc ổn định nhiệt ở các nhiệt độ 30°C, 40°C, 50°C với tốc độ lắc 200rpm trong 2 giờ Lặp lại thí nghiệm ba lần cho mỗi nhiệt độ.

3.3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của pH lên hoạt tính của enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch quả

Mục tiêu: Xác định pH tối ưu của enzyme pectinase để thu hồi lượng dịch quả lớn nhất và khả năng làm trong dịch quả cao nhất

Dịch thanh long ruột đỏ

Lọc thu hồi dịch quả

Hình 3.15: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3

Phương thức thực hiện: Xay nhuyễn thịt quả thanh long ruột đỏ cho vào ống đong

Cho 250ml vào bình tam giác 300ml và thêm 50ml nước cất Điều chỉnh pH lần lượt về 3.5, 4.0, 4.5, 5.0 và bổ sung enzyme pectinase với tỷ lệ 0,2% Đặt bình tam giác vào tủ lắc ổn định nhiệt ở nhiệt độ 50°C, đây là nhiệt độ tối ưu xác định từ thí nghiệm.

2) và tốc độ lắc là 200rpm trong vòng 2 giờ Lặp lại thí nghiệm với mỗi pH là 3 lần

3.3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát tỷ lệ bổ sung enzyme pectinase ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dịch quả

Mục tiêu: Xác định được tỷ lệ enzyme thích hợp để thu hồi được lượng dịch quả tối ưu nhất

Dịch thanh long ruột đỏ Phối trộn

Hiệu chỉnh pH pH=4.5 pH=3.5 pH=4.0 pH=5.0

Lọc và thu dịch quả

Hình 3.16: Sơ đồ bố trí thí nghệm 4

Phương thức thực hiện: Xay nhuyễn thịt quả thanh long ruột đỏ cho vào ống đong

Cho 250ml vào bình tam giác 300ml và thêm 50ml nước cất Điều chỉnh pH về 4.5 và bổ sung enzyme pectinase với tỷ lệ 0,2%, 0,3% và 0,4% Đặt bình tam giác vào tủ lắc ổn định nhiệt ở 50oC với tốc độ lắc 200rpm trong 2 giờ Lặp lại thí nghiệm với mỗi tỷ lệ enzyme 3 lần và tiến hành lọc để thu dịch quả, ghi lại kết quả.

3.3.2.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát của ảnh hưởng thời gian lên men tạo ra sản phẩm

Mục tiêu của nghiên cứu là xác định thời điểm dừng quá trình lên men để sản xuất rượu vang với độ cồn và độ ngọt mong muốn, đồng thời đảm bảo sản phẩm đạt được chất lượng cảm quan tốt nhất.

Dịch thanh long ruột đỏ

Lọc và thu dịch quả

Hình 3.17: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 5

Để thực hiện quy trình chế biến nước ép thanh long ruột đỏ 250ml, trước tiên cần chuẩn hóa hàm lượng chất khô với dung dịch nước đường 50ml, tạo thành hỗn hợp 300ml đạt 20 0 Brix Tiếp theo, điều chỉnh pH về 4.5 và thêm enzyme pectinase với nồng độ ở thí nghiệm 4 Sau đó, bổ sung Sodium hydrogen sulfite với nồng độ tối đa 200ppm và cấy nấm men cố định với tỷ lệ 3% Kết quả các thí nghiệm sẽ được đo vào các thời điểm 2 ngày, 4 ngày và 6 ngày.

8 ngày và 10 ngày Các phép đo lặp lại 3 lần trên mỗi điểm dừng lên men

3.3.2.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát tỷ lệ nấm men Saccharomyces cerevisiae đến quá trình lên men tạo ra sản phẩm

Mục tiêu của nghiên cứu là xác định tỷ lệ nấm men Saccharomyces cerevisiae bổ sung vào quá trình lên men nhằm rút ngắn thời gian sản xuất rượu vang Hiện nay, nhiều công xưởng sản xuất rượu vang vẫn áp dụng phương pháp lên men truyền thống, tuy nhiên, phương pháp này thường kéo dài thời gian tạo ra sản phẩm Việc bổ sung nấm men không chỉ giúp rút ngắn thời gian sản xuất mà còn đảm bảo các sản phẩm vẫn giữ được những đặc trưng riêng của rượu vang.

Dịch thanh long ruột đỏ

2 ngày 6 ngày 10 ngày Đo đường, đo cồn

Hình 3.18: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 6

Để thực hiện quy trình chế biến dịch ép thanh long ruột đỏ 250ml, trước tiên chuẩn hóa hàm lượng chất khô với 50ml dung dịch nước đường, tạo thành hỗn hợp 300ml đạt 20 o Brix Sau đó, điều chỉnh pH về 4.5 và thêm enzyme pectinase với nồng độ thí nghiệm 4 Tiếp theo, bổ sung Sodium hydrogen sulfite với nồng độ tối đa 200ppm và cấy nấm men với các tỷ lệ 0,01%, 0,03%, 0,05% và 0,07% Cuối cùng, tiến hành lên men trong 7 ngày và thực hiện các phép đo để ghi lại kết quả.

3.3.3 Các phương pháp phân tích đánh giá

3.3.3.1 Phương pháp đo độ cồn

Phương pháp đo độ cồn dựa trên việc chưng cất dung dịch để xác định nồng độ rượu Quá trình này bao gồm việc đo tỷ trọng của dịch chưng cất, từ đó giúp xác định chính xác độ cồn trong dung dịch.

Dịch thanh long ruột đỏ

Phương thức thực hiện: Cho 100ml dung dịch mẫu vào bình chưng cất, bổ sung thêm

Để tiến hành chưng cất, bạn cần 50ml nước cất, sau đó lắp bình cầu vào hệ thống và điều chỉnh nhiệt độ chưng cất ở mức 78,5-80 ᵒC để thu dịch cất Khi không còn thu được dịch cất nữa, gia nhiệt bình cầu lên 100ᵒC và thu dịch cho đến khi đạt thể tích 70-80ml thì dừng lại Tiếp theo, hiệu chỉnh dịch cất bằng cách thêm nước cất cho đủ 100ml và làm lạnh về 20ᵒC Cuối cùng, đo độ cồn bằng cồn kế bằng cách cho 100ml dịch ở 20ᵒC vào ống đong 100ml, thả nhẹ cồn kế vào cho đến khi nó đứng im và đọc kết quả.

3.3.3.2 Phương pháp xác định đường tổng bằng khúc xạ kế

Mục đích: Xác định được lượng cơ chất (đường sucrose) còn lại trong quá trình lên men

Để định lượng đường, mẫu 1 ml được cho vào ống nghiệm và đun cách thủy trong 15 phút để tiêu diệt nấm men Sau đó, mẫu được ly tâm ở tốc độ 2000 - 3000 rcf trong 10 phút để lắng cặn Dịch nổi thu được được đưa vào khúc xạ kế để xác định hàm lượng đường tổng số (% sucrose equivalent) Lưu ý rằng khúc xạ kế cần được hiệu chỉnh về 0 Brix bằng nước cất trước khi thực hiện.

3.3.3.3 Phương pháp xác định hàm ẩm

Phân tích độ ẩm bằng phương pháp sấy đối lưu ở 105 o C đến khối lượng không đổi và tính toán kết quả bằng công thức:

3.3.3.4 Phương pháp Kjeldahl (phương pháp xác định protein)

Nguyên tắc phân tích mẫu thử bao gồm việc phân hủy bằng axit sunfuric đậm đặc và kali sulfat, trong đó đồng (II) sulfat được sử dụng làm chất xúc tác để chuyển đổi nitơ hữu cơ thành amoni sulfat Kali sulfat giúp tăng điểm sôi của axit sunfuric, tạo ra hỗn hợp oxi hóa mạnh hơn cho quá trình phân hủy Sau khi làm nguội, bổ sung natri hydroxit dư vào dịch phân hủy để giải phóng amoniac, sau đó amoniac được chưng cất trong dung dịch axit boric dư và chuẩn độ bằng dung dịch axit clohydric chuẩn Hàm lượng nitơ có thể tính được từ lượng amoniac tạo thành, từ đó xác định phần trăm protein có trong mẫu.

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Nguyên cứu thành phần khối lượng hóa học và của thanh long

4.1.1 Thành phần khối lượng của thanh long

Các thí nghiệm xác định thành phần khối lượng của quả thanh long ruột đỏ được tiến hành bằng cách rửa sạch quả sau khi vận chuyển, loại bỏ bụi bẩn và tạp chất Sau đó, ba quả có kích thước và khối lượng đồng nhất được phân loại và chọn ra Tiếp theo, vỏ quả thanh long được tách ra và cân riêng biệt với thịt quả Kết quả thu được được trình bày trong bảng 4.1.

Bảng 4.1: Thành phần khối lượng của thanh long ruột đỏ

STT Thành phần Khối lượng (g) Tỷ lệ (%)

Kết quả khảo sát cho thấy khối lượng thanh long ruột đỏ có sự khác biệt so với lý thuyết Cụ thể, phần trăm khối lượng trung bình thịt quả và vỏ lần lượt là 62.48% và 37.52%, trong khi số liệu trước đó ghi nhận là 75% và 21.5% Điều này cho thấy khối lượng thanh long ruột đỏ trong nghiên cứu thấp hơn so với số liệu đã công bố, với tỷ lệ phần trăm khối lượng thịt quả và vỏ quả đều giảm Nguyên nhân có thể là do nhiều trái thanh long đạt chuẩn đã được xuất khẩu, dẫn đến phần lớn thanh long ruột đỏ trong nước là hàng thứ phẩm chất lượng thấp hơn.

Thanh long đỏ có lượng nước cao, giúp quá trình ép đạt hiệu suất tối ưu và thực hiện dễ dàng Tuy nhiên, nồng độ chất khô hòa tan thấp không đảm bảo cho quá trình lên men hiệu quả.

Để sản xuất ethanol hiệu quả từ thanh long đỏ, cần điều chỉnh nồng độ chất khô phù hợp nhằm cung cấp đủ lượng đường cho nấm men.

4.1.2 Thành phần hóa học của thanh long

Trong quá trình thí nghiệm, chúng tôi đã xác định thành phần hóa học của thanh long ruột đỏ bằng các phương pháp như xác định độ ẩm, nồng độ chất khô, đo pH và phương pháp Kjeldahl Thành phần dịch quả thanh long ruột đỏ được sử dụng trong nghiên cứu lên men rượu vang được trình bày trong bảng 4.2.

Bảng 4.2: Thành phần hóa học của thanh long ruột đỏ

STT Thành phần Đơn vị Hàm lượng Tiêu chuẩn

2 Nồng độ chất khô ( o Brix) 12,6±0,10 TCVN 10696:2015

Thành phần dịch quả của giống thanh long ruột đỏ có sự khác biệt nhỏ tùy thuộc vào vùng trồng, mùa vụ và thời điểm thu hoạch Hóa học trong dịch quả cho thấy nồng độ chất khô cao (12.6) và pH lý tưởng (4.2), tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của nấm men Hàm lượng protein khoảng 1,43% và lipid là 0,35%, trong khi khoáng chất chiếm đến 0,9% Nghiên cứu ứng dụng dịch quả thanh long ruột đỏ hoàn toàn có cơ sở khoa học và phù hợp với thực tế.

Nghiên cứu hiệu suất của dịch ép thanh long

4.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt tính của enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch quả

Enzyme pectinase là enzyme thủy phân pectin, giúp chất chiết trong dịch bào dễ dàng thoát ra, từ đó tăng hiệu suất chất chiết Việc sử dụng enzyme này giúp dịch quả trong suốt, không bị đục và dễ lọc hơn Nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định tốc độ phản ứng của enzyme, vì vậy xác định nhiệt độ tối ưu cho enzyme pectinase sẽ cho phép chúng ta biết khoảng nhiệt độ nào là lý tưởng để enzyme hoạt động hiệu quả nhất, từ đó tối ưu hóa khả năng thu hồi dịch quả.

Bảng 4.3: Bảng khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt tính của enzyme pectinase đến khả năng thu hồi dịch quả

Giá trị trong bảng được tính là trung bình của ba lần lặp lại Các chữ số mũ trong cùng một cột nếu giống nhau cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5% (P < 0,05).

Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt tính của enzyme pectinase đến khả năng thu hồi dịch quả

Kết quả phân tích ANOVA cho thấy ở ba nhiệt độ khác nhau, khả năng thu hồi dịch quả có sự khác biệt rõ rệt Cụ thể, ở nhiệt độ 40°C, hiệu suất thu hồi dịch quả đạt khoảng 80%, cao nhất so với các nhiệt độ 30°C và 50°C, với hiệu suất lần lượt là 72% và 79% Theo nghiên cứu của Phan Thị Kiều Linh (2020), nhiệt độ tối ưu cho enzyme pectinase là từ 40-55°C, tại đây enzyme này có khả năng xúc tác thủy phân pectin hiệu quả nhất Tuy nhiên, do yêu cầu về điều kiện lên men rượu vang thanh long, nhóm nghiên cứu đã chọn 30°C làm nhiệt độ thủy phân enzyme và cũng là nhiệt độ tối ưu cho quá trình lên men của nấm men Mặc dù ở 30°C khả năng thu hồi dịch quả thấp hơn, nhưng sự chênh lệch không đáng kể.

7 ngày trong quá trình lên men thì khả năng xúc tác của enzyme sẽ tăng lên và hiệu suất thu hồi dịch quả cũng sẽ tăng lên

4.2.2 Ảnh hưởng của pH lên hoạt tính của enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch quả

pH là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng xúc tác của enzyme pectinase Việc khảo sát các mức pH khác nhau giúp xác định pH tối ưu, từ đó nâng cao hiệu suất thu hồi dịch quả Dữ liệu thu được từ nghiên cứu sẽ được trình bày trong bảng số liệu dưới đây.

Thể tích dịch quả (ml)

Bảng 4.4: Bảng khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng thu hồi dịch quả

Lần lặp lại Độ pH

Giá trị trong bảng được tính toán dựa trên trung bình của ba lần lặp lại Nếu trong cùng một cột có các chữ số mũ giống nhau, điều này cho thấy sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% (P < 0,05).

Đồ thị trong hình 4.2 cho thấy rõ rệt ảnh hưởng của độ pH đến khả năng thu hồi dịch quả sau quá trình thủy phân bằng enzyme pectinase Kết quả từ phân tích thống kê ANOVA chỉ ra sự khác biệt đáng kể giữa các mẫu ở các mức pH khác nhau, cụ thể là pH 4.0 và 5.5 so với pH 4.5 và 5.0 Sự thay đổi này nhấn mạnh tầm quan trọng của độ pH trong quá trình thu hồi dịch quả.

Khả năng thu hồi dịch quả ở pH 4 và 5.5 không có sự khác biệt đáng kể, với hiệu suất khoảng 75% Tuy nhiên, ở pH 4.5, hiệu suất thu hồi dịch quả tăng lên khoảng 80% Điều này cho thấy pH 4.5 là điều kiện tối ưu cho quá trình thủy phân pectin, mang lại hiệu suất thu hồi dịch quả cao nhất.

Thể tích dịch quả (ml) pH h

Nấm men Saccharomyces cerevisiae phát triển tốt trong điều kiện pH 4.5, phù hợp với pH của dịch quả, giúp tiết kiệm nguyên liệu điều chỉnh pH trong sản xuất rượu vang thanh long ruột đỏ quy mô lớn Ở pH 4.5, quá trình thủy phân đạt hiệu suất thu hồi dịch quả cao nhất (75,25 ml/100g), tương đồng với nghiên cứu của Nguyễn Nhật Minh Vương (2011) về enzyme pectinase và hiệu suất thu hồi dịch quả từ xoài Kết quả này xác nhận rằng pH tối ưu cho enzyme pectinase là 4.5.

4.2.3 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme pectinase/nguyên liệu ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dịch quả

Pectinase hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nước trái cây, chiết xuất dầu thực vật và chế biến đồ uống có cồn Theo Phạm Ngọc Tuấn (2009), khi có đủ cơ chất, tốc độ phản ứng sẽ tăng khi nồng độ enzyme tăng, nhưng khi enzyme đạt bão hòa với cơ chất, tốc độ phản ứng sẽ không thay đổi dù nồng độ enzyme có tăng thêm Mỗi loại enzyme cần một khoảng thời gian tối thiểu để thực hiện phản ứng thủy phân, và việc kéo dài thời gian này là cần thiết để tăng sản lượng dịch quả Tuy nhiên, thời gian thủy phân quá dài không những không tăng thêm sản lượng mà còn tốn thời gian (Nguyễn Nhật Minh Vương, 2011) Do đó, nghiên cứu tỷ lệ nồng độ enzyme pectinase bổ sung trong quá trình thủy phân là cần thiết để rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu suất thu hồi dịch quả.

Bảng 4.5: Bảng khảo sát ảnh hưởng của nồng độ nấm men đến hiệu suất thu hồi dịch quả

Giá trị trong bảng được tính toán dựa trên trung bình của ba lần lặp lại Các số mũ giống nhau trong cùng một cột cho thấy sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% (P < 0,05).

Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn tỷ lệ enzyme pectinase bổ sung đến khả năng thu hồi dịch quả

Nghiên cứu cho thấy, ở nồng độ enzyme bổ sung 0,2%, hiệu suất thu hồi dịch quả đạt khoảng 75%, trong khi ở nồng độ 0,3%, hiệu suất này tăng lên gần 80% Điều này chỉ ra rằng nồng độ enzyme 0,3% mang lại hiệu quả thu hồi dịch quả cao nhất Hơn nữa, việc bổ sung enzyme pectinase không chỉ cải thiện hiệu suất thu hồi mà còn giúp giảm độ nhớt và làm trong dịch quả nhờ vào phản ứng đặc trưng của enzyme.

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của enzyme pectinase là rất quan trọng, bao gồm nhiệt độ, pH và tỷ lệ enzyme bổ sung Mục tiêu là xác định các thông số tối ưu cho enzyme khi xử lý quả thanh long ruột đỏ, nhằm tăng cường khả năng thu hồi dịch quả Những thông số này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất mà còn đảm bảo tính ứng dụng cao trong quy mô sản xuất lớn.

Nhiệt độ tối ưu để xử lý dịch quả: 30-40°C (nhiệt độ phòng) pH tối ưu: pH=4.5 (pH dịch quả)

Tỷ lệ enzyme bổ sung: 0,2%

Thể tích dịch quả (ml)

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

4.3.1 Ảnh hưởng của thời gian lên

Thời gian lên men đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sản phẩm chất lượng cao Việc xác định chính xác thời gian lên men không chỉ giúp đạt được độ cồn mong muốn mà còn ảnh hưởng đến màu sắc, hương vị và trạng thái của sản phẩm Chúng tôi đã tiến hành khảo sát để tìm ra thời gian lên men tối ưu và thu được những kết quả đáng chú ý.

Bảng 4.6: Kết quả sự thay đổi của độ cồn và nồng độ chất khô theo thời gian lên men

Thời gian lên men Độ cồn sau lên men (%) Nồng độ chất khô sau lên men (ᵒBrix)

Giá trị trong bảng được tính toán dựa trên trung bình của ba lần lặp lại Nếu các chữ số mũ trong cùng một cột giống nhau, điều này cho thấy sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% (P < 0,05).

0 2 4 6 8 10 12 Độ cồn sau lên men(%)

Hình 4.4: Sự thay đổi độ cồn theo thời gian lên men

Hình 4.5: Sự thay đổi nồng độ chất khô theo thời gian lên men

Kết quả từ bảng 4.1 cho thấy quá trình lên men diễn ra qua ba giai đoạn Giai đoạn đầu kéo dài 2 ngày đầu tiên, trong đó nấm men trải qua pha lag và bắt đầu pha log Trong pha lag, nấm men cần thời gian thích nghi với môi trường, sau đó chuyển sang giai đoạn đầu của pha log, dẫn đến sự giảm nồng độ cơ chất từ 20ᵒBrix xuống 15.57ᵒBrix Kết quả là nồng độ cồn chỉ đạt khoảng 3.3% ethanol.

Trong giai đoạn 8 ngày, nấm men phát triển mạnh mẽ trong pha log, nồng độ cơ chất giảm từ 15.57 o Brix xuống 8 o Brix và độ cồn tăng từ 3.3% lên 11.7% Đặc biệt, vào ngày thứ 7, bọt khí sủi lên nhiều nhất, sau đó giảm rõ rệt vào ngày thứ 8 Ở giai đoạn cuối (ngày 9, 10), nấm men bước vào pha ổn định, nồng độ chất khô vẫn giảm nhưng độ cồn không tăng mà còn giảm do pH giảm mạnh, gây cản trở quá trình lên men Sự giảm pH này xảy ra do ethanol bị oxy hóa thành acid acetic, làm giảm độ cồn trong quá trình lên men.

Nồng độ chất khô(Brix)

Thời gian lên men lý tưởng cho sản phẩm của chúng tôi là 7 ngày, giúp đạt được độ cồn từ 9,8-11,7% Mức độ cồn này là mục tiêu mà chúng tôi hướng tới, đồng thời hàm lượng chất khô (đường tổng) vẫn cao, tạo nên vị ngọt dịu cho rượu vang thanh long ruột đỏ.

4.3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men/nguyên liệu

Việc bổ sung nấm men vào quy trình lên men là cần thiết để tối ưu hóa tốc độ và chất lượng sản phẩm Để đạt được hiệu quả tốt nhất, cần xác định tỷ lệ nấm men phù hợp nhằm tăng tốc độ lên men, cải thiện chất lượng sản phẩm và rút ngắn thời gian lên men Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng việc thử nghiệm với các tỷ lệ khác nhau đã giúp tìm ra công thức tối ưu, từ đó mang lại sản phẩm chất lượng cao nhất với chi phí tiết kiệm nhất.

Bảng 4.7 Bảng kết quả sự thay đổi độ cồn và nồng độ chất khô theo tỷ lện nấm men

STT Tỷ lệ nấm men bổ sung Độ cồn thu được Nồng độ chất khô sau lên men (ᵒBrix)

Giá trị trong bảng được tính dựa trên trung bình của ba lần lặp lại Các chữ số mũ giống nhau trong cùng một cột cho thấy sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% (P < 0,05).

Hình 4.6: Sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến quá trình tạo thành ethanol

Hình 4.7: Sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến nồng độ chất khô sau lên men

Kết quả từ phân tích ANOVA cho thấy việc bổ sung nấm men với các tỷ lệ khác nhau (0,01%, 0,03%, 0,05% và 0,07%) ảnh hưởng đến độ cồn và hàm lượng chất khô trong quá trình lên men Cụ thể, các mẫu nấm men 0,01%, 0,03% và 0,05% có sự khác biệt rõ rệt về mặt thống kê Mẫu với 0,01% nấm men đạt độ cồn 9,23% và nồng độ chất khô 10,33ᵒBrix, trong khi mẫu 0,03% nấm men cho sản phẩm có độ cồn 10,2%.

0.00% 0.01% 0.02% 0.03% 0.04% 0.05% 0.06% 0.07% 0.08% Độ cồn sau lên men(%)

Tỷ lệ nấm men bổ sung(%)

Nồng độ chất khô sau lên men(ᵒBrix)

Tỷ lệ nấm men bổ sung(%) h

Mẫu 68 độ chất khô có 9,3ᵒBrix, trong khi mẫu 0,05% men sau quá trình lên men đạt độ cồn 11,17% và nồng độ chất khô 8,77ᵒBrix Phân tích ANOVA cho thấy việc bổ sung men ở tỷ lệ 0,05% và 0,07% không tạo ra sự khác biệt về độ cồn và nồng độ chất khô, cho thấy rằng nồng độ men cao có thể làm giảm độ cồn và nồng độ chất khô Điều này xảy ra vì men sử dụng chất khô để phát triển thay vì sản xuất ethanol Đối với phân loại rượu vang, vang nhẹ có độ cồn từ 8-10,5%, vang trung bình từ 11-12,5% và vang nặng từ 13-15% Nghiên cứu của chúng tôi nhằm tạo ra sản phẩm vang nhẹ phù hợp với khẩu vị người Việt Nam, với độ cồn 10%, do đó chúng tôi lựa chọn tỷ lệ bổ sung men là 0,03%.

Đánh giá cảm quan sản phẩm

Đánh giá cảm quan là phương pháp quan trọng giúp phản ánh khách quan chất lượng sản phẩm của chúng tôi Dựa trên phương pháp này, chúng tôi đã thực hiện đánh giá và thu thập, xử lý dữ liệu, cho ra kết quả đáng tin cậy.

❖ Mẫu 1: Sản phẩm rượu vang có thời gian lên men 5 ngày độ cồn khoảng 8-9%

❖ Mẫu 2: Sản phẩm rượu vang có thời gian lên men 7 ngày có độ còn 10%

❖ Mẫu 3: Sản phẩm rượu vang có thời gian lên men 9 ngày có độ còn 11%

Bảng 4.8 Điểm cảm quan của 3 mẫu rượu thanh long

STT Chỉ tiêu Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3

6 Đánh giá Loại trung bình Loại khá Loại trung bình

Hình 4.8 Dãy màu sắc của rượu vang thanh long ruột đỏ

Hình 4.9: Biểu đồ đánh giá cảm quan theo TCVN 3215-79

❖ Mẫu 1: Sản phẩm rượu vang có thời gian lên men 5 ngày độ cồn khoảng 8-9%

Màu sắc Mùi Vị Trạng thái Điểm cảm quan đã có hệ số quan trọng

Chỉ tiêu cảm quan Biểu đồ đánh giá cảm quan

❖ Mẫu 2: Sản phẩm rượu vang có thời gian lên men 7 ngày có độ còn 10%

❖ Mẫu 3: Sản phẩm rượu vang có thời gian lên men 9 ngày có độ còn 11%

Theo đồ thị, mẫu 2 được người thử đánh giá cao nhất với điểm cảm quan là 5,02 cho màu sắc, 4,8 cho mùi, 2,85 cho vị và 2,6 cho trạng thái Tổng điểm của mẫu 1 đạt 15,27/20, xếp loại khá Rượu vang thanh long ruột đỏ có thời gian lên men 7 ngày và độ cồn khoảng 10% sẽ mang lại chất lượng cảm quan tốt nhất Trong khi đó, mẫu rượu 1 và 3 chỉ đạt tổng điểm lần lượt là 12,51/20 và 12,41/20, thuộc xếp loại trung bình, chưa đáp ứng yêu cầu về cảm quan.

Xây dựng quy trình công nghệ

Hình 4.10: Quy trình sản xuất rượu vang thanh long ruột đỏ

Xử lý Ép lấy dịch

Rượu vang thanh long ruột đỏ Cặn

Thanh long đỏ được lựa chọn kỹ lưỡng, với trái to, đồng đều về kích thước và màu sắc, nhằm đảm bảo chất lượng nguyên liệu Điều này giúp duy trì sự ổn định trong chất lượng sản phẩm.

Để đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, cần thực hiện việc loại bỏ vỏ ngoài của thanh long bằng phương pháp thủ công, sau đó sử dụng phần thịt cho các công đoạn tiếp theo Đồng thời, cần chú ý làm sạch dụng cụ trong quá trình xử lý quả.

Mục đích: Quá trình ép nhằm thu được dịch lên men, loại bỏ phần bã

Sử dụng máy ép để thu hoạch dịch quả cho quá trình lên men, trong khi phần thịt và hạt quả có thể được tận dụng cho các sản phẩm khác Cụ thể, thịt quả và vỏ có thể được ủ men để sản xuất phân bón hữu cơ, trong khi hạt quả có thể chế biến thành dầu hạt thanh long.

Mục đích: nhằm tạo môi trường lên men thuận lợi cho nấm men sinh trưởng và phát triển

Để tăng độ trong và giảm độ nhớt của dịch quả, cần xử lý bằng enzyme pectinase Việc này giúp thủy phân pectin có trong dịch quả, từ đó cải thiện độ trong suốt và đảm bảo độ sánh cho sản phẩm cuối.

Bổ xung enzyme pectinase với tỷ lệ 0,2% và thời gian xử lý dịch quả là 2 giờ với điều kiện pH=4,5 ở nhiệt độ 40 o C

Để sản xuất rượu vang thanh long nguyên chất, không cần bổ sung nước, nhưng nếu muốn tăng sản lượng, có thể thêm nước theo tỷ lệ 1:1 hoặc 1:1,5 Việc này giúp đảm bảo màu sắc của sản phẩm cuối Đồng thời, cần điều chỉnh nồng độ chất khô với đường saccharose đạt 20 o Brix.

Việc bổ sung sodium hydrogen sulfite giúp ổn định độ cồn và độ ngọt của sản phẩm, đồng thời ngăn chặn sự phát triển của các chủng nấm men dại và vi sinh vật trong dịch quả Điều này đảm bảo cho chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae thuần chủng phát triển mạnh mà không tạo ra các sản phẩm phụ không mong muốn Cần tuân thủ quy định về phụ gia theo tiêu chuẩn từng sản phẩm, trong đó sản phẩm rượu vang thường bổ sung sodium hydrogen sulfite với nồng độ 200ppm.

Trong quá trình lên men, nấm men sử dụng đường sucrose để sản xuất ethanol, khí CO2 và các hợp chất khác Đây là quá trình kị khí, yêu cầu không có sự xuất hiện của oxy, với thời gian lên men là 7 ngày để đạt được độ cồn 10,2% ethanol ở nhiệt độ phòng 30°C Kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình lên men là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm Cần thường xuyên kiểm tra để đảm bảo quá trình diễn ra bình thường, tránh để khí oxy xâm nhập vào bình lên men, điều này có thể làm giảm chất lượng sản phẩm.

Quá trình lắng lọc giúp loại bỏ cặn lắng, bao gồm thịt quả, hạt quả và tế bào nấm men chết, nhằm tạo ra sản phẩm chất lượng cao với màu sắc và độ trong đạt tiêu chuẩn, không bị đục hay cặn.

Quá trình ủ rượu vang thanh long ruột đỏ nhằm cải thiện màu sắc, mùi vị và giá trị cảm quan, đồng thời tăng hàm lượng ethanol Trong quá trình này, các hợp chất đặc trưng sẽ được hình thành qua quá trình lên men Thời gian ủ lý tưởng là từ 10 đến 20 ngày ở nhiệt độ 15-18 độ C, cần tránh ánh nắng mặt trời và sự xâm nhập của vi sinh vật từ môi trường.

Quá trình tiêu diệt tế bào nấm men trong sản phẩm, hay còn gọi là men vi sinh, nhằm ngăn chặn các chuyển hóa hóa sinh không mong muốn, đặc biệt là hiện tượng chuyển hóa màu Trong sản xuất rượu vang, phụ gia Sorbate thường được sử dụng để dừng quá trình lên men, và cần chú ý sử dụng đúng liều lượng theo tiêu chuẩn phụ gia Việt Nam cho từng sản phẩm.

Sử dụng chai rượu vang màu sậm để bảo vệ sản phẩm khỏi ánh sáng, giữ màu sắc tươi sáng Nút bần làm từ gỗ thông giúp ngăn chặn khí oxi xâm nhập, tránh hiện tượng sẫm màu không mong muốn Cuối cùng, đừng quên dán nhãn cho sản phẩm để tăng tính nhận diện thương hiệu.

Đánh giá chất lượng của rượu vang thanh long ruột đỏ

4.6.1 Đánh giá thành phần hóa học của rượu vang thanh long ruột đỏ

Sau khi hoàn thành sản phẩm rượu vang từ thanh long ruột đỏ, nhóm chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu và đo lường một số chỉ số quan trọng của rượu, bao gồm độ cồn, độ brix, độ ẩm, độ pH và hàm lượng tro Dưới đây là bảng kết quả đo lường của rượu vang thanh long ruột đỏ mà chúng tôi đã thu thập được.

Bảng 0.7: Bảng thành phần hóa học của rượu vang thanh long ruột đỏ

STT Chỉ tiêu Thống số

1 Nồng độ chất khô 8,9±0,08 ( O Brix)

Rượu vang thanh long ruột đỏ thuộc loại rượu vang có nồng độ thấp, với độ cồn giao động trong khoảng 10,34 Sản phẩm này có nồng độ chất khô là 8,9, hoàn toàn phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7045:2013 về rượu vang, yêu cầu nồng độ chất khô không nhỏ hơn 5g/l.

Rượu vang thanh long ruột đỏ có độ cồn khoảng 10%, thuộc phân khúc vang nhẹ với lượng đường sót cao 8,9±0,08 O Brix, mang lại vị ngọt đặc trưng Sản phẩm có pH 3,37±0,05, tạo nên vị chua nhẹ So với các loại rượu vang khác, rượu vang thanh long đỏ có độ cồn và pH thấp hơn vang nho Chất lượng của rượu vang thanh long đỏ, cùng với độ cồn và độ ẩm, có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào địa phương sản xuất.

4.6.2 Đánh giá vi sinh của rươu vang thanh long ruột đỏ:

Thành phần sinh vật trong rượu vang được ghi lại trong bảng sau:

Bảng 4.8: Các chỉ tiêu vi sinh của rượu vang thanh long ruột đỏ

STT Tên chỉ tiêu Vang thanh long ruột đỏ

Mức giới hạn theo qui định

1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí,

2 E.coli, CFU/ml Không có Không được có

3 Cl.perfringens, CFU/ml Không có Không được có

4 Coliforms, CFU/ml Không có Không được có

5 Strep.feacal, CFU/ml Không có Không được có

6 Tổng số nấm men và nấm mốc,

Kết quả phân tích vi sinh vật trong rượu vang thanh long ruột đỏ cho thấy tổng vi sinh vật hiếu khí là 166 ± 7 CFU/ml, tổng số nấm men và nấm mốc là 4 ± 0.2 CFU/ml, và không phát hiện E.coli, Cl perfringens, Strep.feacal, đáp ứng tiêu chuẩn vi sinh cho đồ uống có cồn QCVN 6-3: 2010/BYT của Việt Nam Hầu hết các công bố về rượu vang trên thị trường chỉ đưa ra một số chỉ tiêu hóa học cơ bản, dẫn đến việc phân tích và so sánh với các loại vang khác bị hạn chế Công bố này cung cấp cái nhìn tổng thể về thành phần và chất lượng của rượu vang thanh long ruột đỏ cho người tiêu dùng.

Bảng 4.9: Đánh giá cảm quan của rượu vang thanh long ruột đỏ

Tiêu chí đánh giá Rượu vang thanh long đỏ TCVN 7045-2013

Màu sắc Có màu đỏ hồng đặc trưng của thanh long ruột đỏ Đặc trưng cho từng loại sản phẩm

Có mùi thơm của trái thanh long, có vị cồn đặc trưng của sản phẩm lên men, mùi thơm tự nhiên, không có mùi lạ

Thơm đặc trưng của nguyên liệu và sản phẩm lên men, không có mùi lạ

Có vị chua nhẹ, vị ngọt của đường sót, vị đắng nồng của ethanol, không có vị lạ Đặc trưng cho từng loại sản phẩm

Trạng thái Có độ sánh của vang, có độ trong, vẫn còn 1 ít cặn dưới đáy Trong, không vẩn đục

Rượu vang thanh long đỏ là một sản phẩm mới, đáp ứng hầu hết các tiêu chí cảm quan, nhưng còn thiếu vị chát đặc trưng do trái thanh long không chứa tannin Với màu đỏ hồng bắt mắt và hương vị thơm ngon, sản phẩm này được đánh giá cao và có nhiều tiềm năng Người tiêu dùng đã thể hiện sự chấp nhận tích cực đối với sản phẩm.

Hình 4.11: Sản phẩm rượu vang thanh long ruột đỏ h

Ngày đăng: 06/11/2023, 09:26

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[3] Le, Truc-Linh, Nga Huynh, and Pablo Quintela-Alonso. "Dragon fruit: A review of health benefits and nutrients and its sustainable development under climate changes in Vietnam." Czech Journal of Food Sciences 39.2 (2021): 71-94 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Dragon fruit: A review of health benefits and nutrients and its sustainable development under climate changes in Vietnam
Tác giả: Le, Truc-Linh, Nga Huynh, and Pablo Quintela-Alonso. "Dragon fruit: A review of health benefits and nutrients and its sustainable development under climate changes in Vietnam." Czech Journal of Food Sciences 39.2
Năm: 2021
[4] Rebecca, O. P. S., Amru Nasrulhaq Boyce, and S. Chandran. "Pigment identification and antioxidant properties of red dragon fruit (Hylocereus polyrhizus)." African Journal of Biotechnology 9.10 (2010): 1450-1454 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Pigment identification and antioxidant properties of red dragon fruit (Hylocereus polyrhizus)
Tác giả: Rebecca, O. P. S., Amru Nasrulhaq Boyce, and S. Chandran. "Pigment identification and antioxidant properties of red dragon fruit (Hylocereus polyrhizus)." African Journal of Biotechnology 9.10
Năm: 2010
[9] Jiang, X.; Lu, Y.; Liu, S.Q. Effects of Different Yeasts on Physicochemical and Oenological Properties of Red Dragon Fruit Wine Fermented with Saccharomyces cerevisiae, Torulaspora delbrueckii and Lachancea thermotolerans. Microorganisms 2020, 8, 315. https://doi.org/10.3390/microorganisms8030315 Link
[5] Luders, L. (2004). Pitaya or Dragon fruit {Hylocereus undatus}, Agnote 778 Number D 42, Northern Territory of Australia Khác
[6] Zainoldin, KH; Baba, AS Effects of Hylocereus polyrhizus and Hylocereus undatus on physicochemical, proteolytic and antioxidant activitiesin yogurt.Acad World. Science.Brother Technol.2009,60, 361–366 Khác
[7] Nizamlıoğlu, NM; ĩnver, A.; Kathakal, ầ. Mineral content of pitaya (Hylocereus polyrhizus and Hylocereus undatus) seeds grown in Turkey .Erwerbs-obstbau Year 2021.63, 209–213 Khác
[8] Abirami, K.; Swain, S.; Baskaran, V.; Venkatesan, K.; Sakthivel, K.; Bommayasamy, N. Distinguishing three types of dragon fruit (Hylocereusspp.) species cultivated in the Andaman and Nicobar Islands of India using morphological, biochemical and molecular characteristics. Science. Reply.Year 2021,11, 1–14 Khác
[10] W Sudiarta, Saputra, Singapurwa, Candra and Semariyani, Ethanol and methanol levels of red dragon fruit wine (Hylocereus costaricensis) with the treatment of sugar and fermentation time, 2021, Ser. 1869 012032 Khác
[11] Acuna-Arguelles, M.E., Gutierrez-Rajas, M., ViniegraGonzalez, G. and Favela- Toress, E. 1995. Production and properties of three pectinolytic activities produced by A.niger in submerged and solid state fermentation. Applied Microbiology and Biotechnology 43(5): 808- 814 Khác
[12] Alana, A., Alkorta, I., Dominguez, J.B., Llama, M.J. and Serra, J.L. 1990. Pectin lyase activity in a Penicillium italicum strain. Applied and Environmental Microbiology 56 (12):h Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN