Nghiên cứu lên men rượu từ dịch nhựa cây Búng Báng

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG HỒNG THỊ THU NGHIÊN CỨU LÊN MEN RƯỢU TỪ DỊCH NHỰA CÂY BÚNG BÁNG Chuyên ngành: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Mã số : 60.54.02 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - 2012 2 Cơng trình được hồn thành tại ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Đặng Minh Nhật Phản biện 1: ..................................................... Phản biện 2: ..................................................... Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật tại Đại học Đà Nẵng vào ngày …. tháng …. .năm ……… Cĩ thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thơng tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng 3 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Báng là một loại cây rừng nhiệt đới rất hữu ích, từ rễ cho đến lá, tất cả các bộ phận của cây đều được sử dụng vào các mục đích khác nhau, nhưng phần quý nhất của cây vẫn là dịng nhựa ngọt thơm dìu dịu, rất dễ bị lên men tự nhiên thành rượu. Rượu Búng báng lên men tự nhiên cho chất lượng được người dân ưa thích vì hương vị độc đáo và tính khơng độc hại của nĩ. Tuy nhiên vì đây là quá trình lên men tự nhiên khơng thể tránh sự nhiễm tạp, chưa kiểm sốt được quá trình sản xuất, rượu cịn bị đục, chất lượng khơng ổn định (cĩ khi ngọt đắng vừa phải, cũng cĩ khi rất đắng chát...), rượu này khơng thể bảo quản lâu được. Ngồi ra, khơng phải ai cũng cĩ thể làm được loại rượu này, hiện nay việc sản xuất rượu này hồn tồn chỉ mang tính tự phát, chưa được nghiên cứu một cách khoa học. Xuất phát từ thực tế trên nên tơi chọn đề tài “Nghiên cứu lên men rượu từ dịch nhựa cây búng báng” với mong muốn là cĩ thể áp dụng sản xuất ra rượu vang Búng báng ở quy mơ cơng nghiệp, nhằm mang đến cho khách hàng sản phẩm rượu truyền thống, rất độc đáo của rừng núi Trường Sơn, đồng thời khơi mào triển vọng tạo thêm cơng ăn việc làm cho những người trồng, khai thác các sản phẩm từ cây báng sau này. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CƯU - Xác định thành phần hĩa học của dịch nhựa cây búng báng và vang thành phẩm. - Xác định các thơng số cơng nghệ để lên men vang Búng báng. 4 - Đề xuất quy trình cơng nghệ để sản xuất vang Búng báng. 3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Dịch nhựa cây búng báng, - Vỏ cây apăng, vỏ cây chuồn, - Chủng nấm men phân lập được từ rượu Búng báng tự nhiên và chủng nấm men của rượu vang Biên Hịa. 4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Lên men rượu vang Búng báng từ dịch nhựa cây búng báng và vỏ cây apăng, vỏ cây chuồn ở vùng cao A Lưới - Tỉnh Thừa Thiên Huế. - Sử dụng 4 chủng nấm men, trong đĩ cĩ hai chủng D1H và KT phân lập được từ rượu Búng báng ở Quảng Nam; hai chủng nấm men SLS và LV7 dùng để sản xuất rượu vang nho Biên Hịa. - Quá trình lên men được thực hiện tại phịng thí nghiệm Trung tâm Kiểm nghiệm Thuốc, Mỹ phẩm, Thực phẩm - Số 17 - Trương Định - Tp. Huế. 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CƯU 5.1 Phương pháp hĩa lý 5.2 Phương pháp vi sinh 5.3 Phương pháp hĩa sinh 5.4 Phương pháp cảm quan 5.5 Phương pháp tốn học 6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 6.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Xác định một số thành phần hĩa học của dịch cây búng báng. - Xác định khả năng lên men rượu của một số chủng vi sinh vật. 5 Hình 1.1. Cây búng báng. - Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất rượu để cho chất lượng tốt nhất. 6.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Lập được quy trình sản xuất rượu vang Búng báng. - Xác định được những thành phần hĩa học quan trọng của dịch nhựa cây búng báng để cĩ thể áp dụng sản xuất thêm mặt hàng khác. - Giúp giải quyết vấn đề mơi trường, kích thích quá trình trồng cây búng báng để tăng thu nhập, bảo vệ rừng, chống xĩi mịn. 7. KẾT CẤU LUẬN VĂN - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu - Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu - Chương 3: Kết quả và thảo luận - Kết luận và kiến nghị CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1.1. Tổng quan về cây búng báng (Arenga pinnata) 1.1.1.1 Xếp loại của cây 1.1.1.2 Tên địa phương của cây Búng báng, báng, đốc, cọ đường, búng báng. 1.1.1.3 Đặc điểm sinh học Arenga pinnata là loại cây đơn lâu năm thuộc họ cau, khơng nhánh, cao 15 - 20m. Lá 6 kép lơng chim như lá dừa. Cụm hoa hình bơng mo to, dài 0,9-1,2m, chia nhiều nhánh cong xuống. Nhựa cây thường được khai thác từ cuống hoa đực. Một chùm hoa cĩ thể cho 5 lít nhựa/ngày, được khai thác trong 1-2 tháng. 1.1.1.4 Nguồn gốc và phân bố 1.1.1.5 Cơng dụng Sản phẩm quan trọng nhất là dịng nhựa ngọt, được sử dụng làm thức uống tươi, sản xuất đường, rượu, dấm, thức ăn gia súc. 1.1.2. Giới thiệu về cây apăng (Dipterocarpus retusus) 1.1.3. Giới thiệu về cây chuồn (Mesua ferrea L) 1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RƯỢU VANG 1.2.1. Lịch sử phát triển ngành sản xuất rượu 1.2.2. Nguyên liệu dùng để sản xuất vang 1.2.3. Phân loại rượu vang 1.3. CƠNG NGHỆ LÊN MEN RƯỢU 1.3.1. Khái quát quá trình lên men rượu 1.3.2. Cơ sở sinh hĩa của quá trình lên men rượu 1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 1.3.3.1 Các yếu tố liên quan đến thành phần hĩa học của mơi trường lên men a. Cacbon và những nguồn cung cấp năng lượng b. Cồn c. Nitơ đồng hĩa d. Các thành phần dinh dưỡng khác e. Giá trị pH của mơi trường lên men 1.3.3.2 Các yếu tố liên quan đến điều kiện lên men 7 a. Sulfur dioxide b. Oxy c. Chủng nấm men d. Nhiệt độ 1.4. CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYÊN LIỆU 2.1.1 Dịch nhựa cây búng báng Khai thác từ cây báng ở vùng cao A Lưới – Thừa Thiên Huế. 2.1.2 Vỏ cây Sử dụng hai loại vỏ cây: apăng và chuồn ở vùng A Lưới . Vỏ cây được phơi khơ, bẻ nhỏ, ngâm để trích ly trong cồn tinh luyện đã pha lỗng với nước mềm thành nồng độ khoảng 30% v/v, thời gian ngâm 1 tuần, tỉ lệ ngâm là 100 g vỏ/400 ml cồn 30 độ. 2.1.3 Đường cát trắng 2.1.4 Chủng vi sinh vật Sử dụng bốn chủng nấm men: SLS, LV7, D1H, KT. Trong đĩ hai chủng SLS và LV7 của rượu vang Biên Hịa; hai chủng D1H và KT phân lập được từ rượu Đốc ở A Lưới. 2.1.5 Malt đại mạch 2.2 THIẾT BỊ VÀ HĨA CHẤT 2.2.1 Thiết bị 2.2.2 Hĩa chất 8 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Phương pháp lấy mẫu 2.3.1.1 Phương pháp lấy mẫu dịch nhựa cây búng báng 2.3.1.2 Phương pháp lấy mẫu lên men đi phân tích 2.3.2 Phương pháp hĩa lý 2.3.2.1 Xác định độ pH 2.3.2.2 Xác định hàm lượng chất khơ 2.3.2.3 Xác định hàm lượng đường khử 2.3.2.4 Xác định hàm lượng đường tổng 2.3.2.5 Xác định hàm lượng axit tổng 2.3.2.6 Xác định hàm lượng cồn trong rượu đang lên men 2.3.2.7 Xác định hàm lượng cồn trong rượu thành phẩm 2.3.2.8 Xác định hàm lượng aldehyd trong rượu thành phẩm 2.3.2.9 Xác định hàm lượng methanol trong rượu thành phẩm 2.3.2.10 Xác định hàm lượng protein trong dịch báng 2.3.2.11 Xác định hàm lượng tinh bột trong dịch báng 2.3.2.12 Xác định hàm lượng các vitamin C trong dịch báng 2.3.2.13 Xác định hàm lượng các vitamin B1 trong dịch báng 2.3.2.14 Xác định hàm lượng Ca, Fe trong dịch báng 2.3.3 Phương pháp vi sinh 2.3.3.1 Phương pháp nuơi cấy, nhân giống nấm men, xác định chủng nấm men thích hợp để sản xuất vang 2.3.3.2 Chọn chủng nấm men để sản xuất rượu Tiến hành thử nghiệm lên men rượu vang với các chủng nấm men khác nhau trong bình elgon để xác định tốc độ lên men ban đầu của các chủng nấm men, sau đĩ chọn ra hai giống nấm men đưa đi 9 lên men trong các bình lên men, thu được hai loại rượu thành phẩm. Cuối cùng chọn chủng nấm men thích hợp nhất cho lên men rượu vang Búng báng dựa vào chất lượng cảm quan của rượu thành phẩm và khả năng lên men của chủng nấm men. 2.3.4 Phương pháp hĩa sinh Lên men rượu vang Búng báng trên mơi trường lỏng là dịch nhựa cây búng báng theo phương pháp lên men yếm khí. 2.3.5 Phương pháp cảm quan Tiến hành tổ chức đánh giá cảm quan rượu sau mỗi phép thí nghiệm bằng các phép thử cảm quan sau đây: - Phép thử so sánh cặp đơi để lựa chọn chủng nấm men. - Phép thử cho điểm thị hiếu để xác định loại vỏ cây. - Phép thử so hàng để xác định nồng độ chất khơ lên men, tỉ lệ dịch chiết vỏ cây khi lên men và hàm lượng đường sĩt phù hợp trong vang thành phẩm, - Phép thử cho điểm chất lượng tổng hợp của sản phẩm để kiểm tra, đánh giá chung về chất lượng của rượu vang thành phẩm. 2.3.6 Phương pháp tốn học Xử lý số liệu cảm quan bằng các phương pháp: - Xác định chuẩn thống kê χ2 để xác định giữa hai mẫu cĩ sự khác nhau về một chỉ tiêu ở một mức ý nghĩa α nào đĩ. - Sử dụng phần mềm STATGRAPHICS phân tích phương sai Anova 1 yếu tố để đánh giá mức độ khác nhau cĩ nghĩa hay khơng cĩ nghĩa giữa các mẫu. 2.3.7 Phương pháp bố trí thí nghiệm 2.3.7.1 Thí nghiệm 1 10 Khảo sát thành phần hĩa học của dịch nhựa cây búng báng. 2.3.7.2 Thí nghiệm 2 Nghiên cứu lựa chọn chủng nấm men để sản xuất rượu vang Búng báng. Cơng việc được tiến hành gồm hai thí nghiệm: - Thí nghiệm 2.1: Khảo sát sơ bộ tốc độ lên men trong 6 bình elgon với 6 chủng nấm men: SLS, LV7, D1H, KT, SLS + LV7, D1H+ KT. Từ kết quả thí nghiệm ta chọn ra các chủng nấm men đưa vào sản xuất vang trong các thí nghiệm 2.2 gồm hai hỗn hợp giống nấm men SLS+LV7 và D1H + KT. - Thí nghiệm 2.2: • So sánh tốc độ lên men bởi hai hỗn hợp giống nấm men SLS+LV7 và D1H + KT trong hai trường hợp Bx mơi trường lên men là 20% và 30%. • Tổ chức cảm quan với phép thử so sánh cặp đơi hai loại vang từ hai hỗn hợp giống nấm men SLS+LV7 và D1H + KT để chọn ra loại nấm men ưa thích trong sản xuất vang Búng báng. 2.3.7.3 Thí nghiệm 3 Xác định nồng độ chất khơ ban đầu của mơi trường lên men vang Búng báng bằng cách thí nghiệm lên men, sau đĩ tổ chức cảm quan. Bốn thí nghiệm cĩ cơng thức như sau: - (ĐC): Mẫu đối chứng (Bx tự nhiên 12,6%). - (15%): Bổ sung saccharose để Bx mơi trường lên men là 15%. - (20%): Bổ sung saccharose để Bx mơi trường lên men là 20%. - (25%): Bổ sung saccharose để Bx mơi trường lên men là 25%. 2.3.7.4 Thí nghiệm 4 11 Khảo sát chọn loại vỏ cây để chiết lấy dịch đưa vào sản xuất vang Búng báng bằng cách thí nghiệm, sau đĩ tổ chức cảm quan 2 mẫu: • (Apăng): Bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng 30 ml/l • (Chuồn): Bổ sung dịch chiết vỏ cây chuồn 30 ml/l 2.3.7.5 Thí nghiệm 5 Xác định tỉ lệ dịch chiết vỏ cây phối trộn vào mơi trường lên men bằng cách lên men rượu vang Búng báng, sau đĩ tổ chức cảm quan. Các thí nghiệm như sau: • (ĐC): Mẫu đối chứng, khơng bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng • (10): Bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng tỉ lệ 10 ml/l • (20): Bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng tỉ lệ 20 ml/l • (30): Bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng tỉ lệ 30 ml/l • (40): Bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng tỉ lệ 40 ml/l 2.3.7.6 Thí nghiệm 6 Xác định phương pháp bổ sung đường, đồng thời kết hợp xác định lại nồng độ chất khơ ban đầu của mơi trường lên men vang Búng báng khi lên men với chủng nấm men D1H + KT bằng cách thực hiện cùng lúc 3 thí nghiệm: • (25): Bổ sung saccharose để Bx mơi trường lên men là 25%. • (20+5): Bổ sung saccharose để Bx mơi trường lên men là 20%, 36 giờ sau bổ sung thêm đường để Bx mơi trường lên men tổng cộng vẫn là 25%. • (23): Bổ sung saccharose để Bx mơi trường lên men là 23%. 2.3.7.7 Thí nghiệm 7 Xác định hàm lượng đường tổng của vang thành phẩm: 12 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA DỊCH NHỰA CÂY BÚNG BÁNG Bảng 3.1. Thành phần hĩa học của dịch nhựa búng báng. STT Tên chỉ tiêu ĐVT Phương pháp KQ 1 pH 4,20 2 Bx % 12,64 3 Acid, (theo a. citric) g/l TCVN 1273-86 2,057 4 Đường tổng g/l AOAC 923.35 106,6 5 Đường khử g/l AOAC 923.09 56,7 6 Tinh bột % FAO 14/7-1986 2,75 7 Protein % TCVN 8099-1:2009 0,25 8 Vitamin C % TCVN 4715:89 0,03 9 Vitamin B1 mg/l HPLC 0,4 10 Calci mg/l AAS 13,6 11 Sắt mg/l AAS 0,76 3.2 NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN VÀ CHẤT LƯỢNG VANG TÀ VẠT 3.2.1 Lựa chọn chủng nấm men để sản xuất vang Búng báng 3.2.1.1. Khảo sát sơ bộ tốc độ lên men của các chủng nấm men trong bình elgon Cĩ 4 chủng nấm men, đĩ là: D1H, KT, SLS, LV7. Do đĩ để chọn ra giống men đưa vào nghiên cứu sản xuất rượu, chúng tơi đã tiến hành so sánh sơ bộ tốc độ lên men của 6 nhĩm nấm men: SLS, 13 LV7, D1H, KT, hỗn hợp SLS + LV7, hỗn hợp D1H+ KT bằng cách cho lên men trong 6 bình elgon khác nhau với cùng điều kiện về nhiệt độ và mơi trường lên men. Kết quả ở bảng 3 phụ lục 2 và được minh họa qua hình 3.1. Kết luận: Chọn hai hỗn hợp giống SLS+LV7; D1H+KT để tiếp tục lên men trong bình cĩ thể tích lớn hơn (3,5 lít) nhằm nghiên cứu chọn ra một hỗn hợp giống thích hợp cho các thí nghiệm sau. 3.2.1.2. Thí nghiệm đánh giá khả năng lên men rượu của hai hỗn hợp nấm men SLS+LV7 và D1H+KT a. Đánh giá khả năng lên men rượu với mơi trường cĩ nồng độ chất khơ ban đầu khoảng 20% 0 .2 0 .4 0 .2 0 .3 0 .3 0 .5 1 .8 2 .5 1 .8 2 2 .7 3 .4 6 .5 7 .3 6 .8 7 7 8 7 .5 8 7 .5 8 8 0 2 4 6 8 10 12 14 SLS LV7 D1H KT SLS+LV7 D1H+KT Tê n ch ?n g n ?m m e n 1 h 2 h 3 h 14 Bổ sung đường saccharose vào dịch nhựa cây đốc đến Bx 20,2%, dịch chiết vỏ cây chuồn 30 ml/lít vào mơi trường, thanh trùng, cho lên men với hai hỗn hợp giống SLS+LV7 và D1H+KT. Kết quả phân tích mẫu như bảng 4 phụ lục 2, hình 3.2 và 3.3. b. Đánh giá khả năng lên men rượu với mơi trường cĩ nồng độ chất khơ ban đầu khoảng 30% Thực hiện bổ sung đường saccharose vào dịch nhựa cây đốc đến Bx = 30,35% rồi thanh trùng và cho lên men trong hai bình khác nhau với hai hỗn hợp giống SLS+LV7 và D1H+KT. Kết quả phân tích mẫu như bảng 4 phụ lục 2, hình 3.4 và 3.5. Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Ð 1 Ð 1 Ð 1 Ð 1 Ð 1 Ð 1 Ð 1 Ð 1 Ð 1 Ð 1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 2 Bx 2 Bx 2 Bx 2 Bx 2 Bx 2 Bx 2 Bx 2 Bx 2 Bx 2 2 Ð 2 Ð 2 Ð 2 Ð 2 Ð 2 Ð 2 Ð 2 Ð 2 Ð 2 2 C2 C2 C2 C2 C2 C2 C2 C2 2 0 5 10 15 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B x (% ) / Ð u ?n g (g/ 10 0m l) / C? n (% ).. 15 3.2.1.3. Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm rượu lên men bởi hai hỗn hợp nấm men SLS+LV7 và D1H+KT a. Trường hợp Bx lên men = 20,2% Kết quả của phép thử cảm quan so sánh cặp đơi Số lần mẫu được đánh giá Mẫu Thích hơn Ít thích hơn SLS+LV7 D1H+KT 15 27 27 15 Kết luận từ phép thử Hai mẫu cĩ mức độ ưa thích khơng giống nhau ở α = 1%. Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Ð 3 Ð 3 Ð 3 Ð 3 Ð 3 Ð 3 Ð 3 Ð 3 Ð 3 Ð 3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 4 x 4 4 Bx 4 Bx 4 Bx 4 Bx 4 Bx 4 Bx 4 Bx 4 4 4 Ð 4 Ð 4 Ð 4 Ð 4 Ð 4 Ð 4 Ð 4 Ð 4 4 4 C4 C4 C4 C4 C4 C4 C4 C4 0 5 10 15 20 25 30 35 B x (% ) / Ð u ?n g (g/ 10 0m l) / C? n (% ).. 16 Trong đĩ mẫu vang lên men bằng giống D1H+KT được hội đồng cảm quan ưa thích hơn mẫu lên men bằng giống SLS+LV7. b. Trường hợp Bx lên men = 30,35% Kết quả của phép thử cảm quan so sánh cặp đơi Số lần mẫu được đánh giá Mẫu Thích hơn Ít thích hơn D1H+KT SLS+LV7 12 15 15 12 Kết luận từ phép thử Hai mẫu cĩ mức độ ưa thích khơng khác nhau ở mức ý nghĩa α = 1%. Hay nĩi cách khác khi lên men vang Búng báng ở nồng độ Bx = 30,35% bằng giống D1H+KT và giống men SLS+LV7 thì mức độ ưa thích của hai mẫu vang là khơng khác nhau. 3.2.1.4. Quyết định lựa chọn một trong hai hỗn hợp nấm men SLS+LV7 và D1H+KT Chọn hỗn hợp giống D1H+KT để nghiên cứu sản xuất vang Búng báng trong mơi trường cĩ Bx khoảng 20%. 3.2.2 Xác định nồng độ chất khơ thích hợp của mơi trường lên men vang Búng báng Bổ sung đường saccharose vào dịch nhựa cây đốc với các tỉ lệ khác nhau để đánh giá khả năng lên men, sau đĩ tổ chức cảm quan chọn mẫu cĩ mức độ ưa thích cao nhất, từ đĩ chọn ra nồng độ chất khơ thích hợp cho mơi trường lên men rượu. Thí nghiệm được thực hiện qua 4 mẫu cĩ cơng thức như sau: - Mẫu 1: Mẫu đối chứng, Bx tự nhiên của dịch đốc (12,6%). 17 - Mẫu 2: Bổ sung đường để Bx mơi trường lên men là 15%. - Mẫu 3: Bổ sung đường để Bx mơi trường lên men là 20%. - Mẫu 4: Bổ sung đường để Bx mơi trường lên men là 25%. Các điều kiện khác đều giống nhau cho cả 4 mẫu. Kết quả thí nghiệm như bảng 5 phụ lục 2, được minh họa ở hình 3.6 và 3.7. 3.2.2.1 Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ chất khơ khác nhau đến quá trình lên men Từ kết quả thực nghiệm ở hình 3.6 và 3.7 cho thấy với mơi trường cĩ nồng độ chất khơ càng cao thì nồng độ cồn, hàm lượng acid tạo thành càng cao. Hình 3.6: Sự thay đổi của Bx, đường tổng và độ cồn theo thời gian lên men của các mẫu rượu cĩ Bx ban đầu khác nhau Đ 1 Đ 1 Đ 1 Đ 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 C1 C1 C1 C1 Đ 2 Đ 2 Đ 2 Đ 2 Bx 2 Bx 2 Bx 2 Bx 2 2 C2 C2 C2 Đ 3 Đ 3 Đ 3 Đ 3 Đ 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 3 C3 C3 C3 C3 Đ 4 Đ 4 Đ 4 Đ 4 Đ 4 Bx 4 Bx 4 Bx 4 Bx 4 Bx 4 4 C4 C4 C4 C4 0 5 10 15 20 25 0 2 4 6 8 (ngày) B x (% ) / Đ ư ờn g (g/ 10 0m l) / Cồ n (% ).. Đ 1 Bx 1 C1 Đ 2 Bx 2 C2 Đ 3 Bx 3 C3 Đ 4 Bx 4 C4 18 3.2.2.2 Đánh giá cảm quan chất lượng các mẫu rượu lên men từ mơi trường cĩ Bx ban đầu khác nhau Kết quả của phép thử so hàng Bảng 3.4. Điểm trung bình phép thử so hàng của các mẫu rượu lên men với các giá trị Bx khác nhau. Mẫu Bx 12.6 Bx 15.0 Bx 20.0 Bx 25.0 Điểm TB -0.66a -0.19b 0.16b 0.69c Kết luận từ phép thử Mức độ ưa thích giữa các mẫu theo thứ tự từ thấp đến cao là: Bx 12,6 < Bx 15 = Bx 20 < Bx 25. Hay nĩi cách khác vang Búng báng được lên men với mơi trường cĩ nồng độ chất khơ càng cao thì càng được ưa thích. Vì vậy, trong các thí nghiệm tiếp theo, chúng tơi sẽ chọn giá trị Bx của mơi trường lên men cao trong khả năng mà chủng nấm men cĩ thể lên men được (20-25%). 3.2.3 Khảo sát chọn loại vỏ cây để chiết lấy dịch đưa vào sản xuất vang Búng báng Thực hiện cùng lúc 2 thí nghiệm lên men cĩ bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng, vỏ cây chuồn để đánh giá ảnh hưởng của các loại vỏ cây đến quá trình lên men rượu và chất lượng cảm quan của rượu: • (Apăng): Bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng 30 ml/l • (Chuồn): Bổ sung dịch chiết vỏ cây chuồn 30 ml/l Các điều kiện khác đều giống nhau cho cả 2 mẫu. Kết quả thí nghiệm như bảng 6 phụ lục 2, được minh họa ở hình 3.8 và 3.9. 19 3.2.3.1 Đánh giá ảnh hưởng của dịch chiết vỏ cây đến quá trình lên men 3.2.3.2 Đánh giá cảm quan chất lượng các mẫu rượu lên men cĩ bổ sung dịch chiết vỏ cây chuồn, apăng Kết quả của phép thử so sánh cặp đơi thị hiếu Bảng 3.7. Điểm trung bình phép thử so sánh cặp đơi thị hiếu hai mẫu rượu bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng và vỏ cây chuồn. Mẫu Apăng Chuồn Điểm TB 6.5a 5.9b Hình 3.8: Sự thay đổi của Bx, đường tổng và độ cồn sinh ra theo thời gian lên men của các mẫu rượu cĩ bổ sung vỏ cây apăng (mẫu 1), vỏ cây chuồn (mẫu 2). Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Đ 1 Đ 1 Đ 1 Đ 1 Đ 1 C1 C1 C1 C1 C1 Bx 2 Bx 2 Bx 2 Bx 2 Bx 2 Đ 2 Đ 2 Đ 2 Đ 2 Đ 2 C2 C2 C2 C2 C2 0 5 10 15 20 0 2 4 6 8 (ngày) B x (% ) / Đ ư ờn g (g/ 10 0m l) / Cồ n (% ).. Bx 1 Đ 1 C1 Bx 2 Đ 2 C2 20 Kết luận từ phép thử Sử dụng dịch chiết vỏ cây apăng để sản xuất rượu. 3.2.4 Xác định tỉ lệ dịch chiết vỏ cây apăng phối trộn vào mơi trường lên men rượu vang Búng báng Thí nghiệm cùng lúc 5 mẫu lên men: • Mẫu 0: Khơng bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng (0% v/v) • Mẫu 1: Bổ sung dịch chiết apăng tỉ lệ 10 ml/l (1% v/v) • Mẫu 2: Bổ sung dịch chiết apăng tỉ lệ 20 ml/l (2% v/v) • Mẫu 3: Bổ sung dịch chiết apăng tỉ lệ 30 ml/l (3% v/v) • Mẫu 4: Bổ sung dịch chiết apăng tỉ lệ 40 ml/l (4% v/v) Kết quả thí nghiệm như bảng 7 phụ lục 2, hình 3.10 và 3.11. 3.2.4.1 Đánh giá ảnh hưởng của tỉ lệ dịch chiết vỏ cây apăng đến quá trình lên men rượu Hình 3.10: Sự thay đổi của hàm lượng đường tổng và độ cồn sinh ra theo thời gian của các mẫu rượu cĩ bổ sung lượng dịch chiế t vỏ cây apăng khác nhau (mẫu 0: 0%; mẫu 1: 1%; mẫu 2: 2%; mẫu 3: 3%, mẫu 4: 4%). 0 5 10 15 20 25 0 2 4 6 8 10 (ngày) Đ ư ờn g (g/ 10 0m l) / Cồ n (% ). Đ 0 C 0 Đ 1 C1 Đ 2 C2 Đ 3 C3 Đ 4 C4 21 3.2.4.2 Đánh giá cảm quan chất lượng rượu cĩ bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng vào mơi trường với các tỉ lệ khác nhau Nhận xét: Khi bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng từ 2-4% sẽ cĩ tác dụng kích thích cho quá trình lên men tốt. 3.2.4.3 Đánh giá cảm quan chất lượng rượu cĩ bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng vào mơi trường với các tỉ lệ khác nhau Kết quả của phép thử so hàng Bảng 3.10. Điểm trung bình phép thử so hàng các mẫu rượu bổ sung dịch chiết vỏ cây apăng với tỉ lệ khác nhau. Mẫu 4% 1% 0% 2% 3% Điểm TB -6.80a -2.50ab -2.48ab 5.32bc 6.46c Kết luận từ phép thử Chọn tỉ lệ bổ sung dịch chiết apăng vào mơi trường là 2-3%. 3.2.5 Xác định phương pháp bổ sung đường, kết hợp xác định lại nồng độ chất khơ ban đầu thích hợp cho mơi trường lên men vang TàVạt với chủng nấm men D1H + KT Từ kết quả nghiên cứu ở mục 3.2.2 cho thấy chủng nấm men D1H+KT mà chúng ta đã quyết định chọn để sản xuất vang khơng cĩ khả năng lên men hết lượng đường trong mơi trường cĩ Bx 25%. Vì vậy, chúng tơi tiến hành nghiên cứu xác định phương pháp bổ sung đường vào mơi trường lên men, đồng thời kết hợp xác định lại nồng độ chất khơ ban đầu thích hợp cho mơi trường lên men vang Búng báng với chủng nấm men D1H + KT thơng qua 3 thí nghiệm: • Thí nghiệm 1: Bổ sung đường saccharose một lần từ đầu vào dịch đốc để Bx mơi trường lên men tổng là 25%. 22 • Thí nghiệm 2: Bổ sung đường saccharose làm hai lần: Bổ sung đường lần 1 để Bx mơi trường là 20%, bổ sung đường lần 2 ở thời điểm 36 giờ lên men sau đĩ (Bx mơi trường tổng vẫn là 25%). • Thí nghiệm 3: Bổ sung đường saccharose một lần từ đầu để Bx mơi trường lên men là 23%. Kết quả thí nghiệm như bảng 8 phụ lục 2, hình 3.12 và 3.13. Kết luận: Chọn Bx mơi trường lên men là 23%, áp dụng cho hỗn hợp giống nấm men D1H+KT. Hình 3.12: Sự thay đổi của Bx, đường tổng và độ cồn sinh ra theo thời gian của các mẫu rượu với nồng độ chất khơ ban đầu khác nhau, phương pháp bổ sung đường khác nhau, giống men sử dụng là D1H+KT. Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Bx 1 Đ 1 Đ 1 Đ 1 Đ 1 Đ 1 Đ 1 Đ 1 Đ 1 C 1 C 1 C 1 C 1 C 1 C 1 C 1 C 1 Bx 2 Bx 2 Bx 2 2 Bx 2 Bx 2 x 2 2 Đ 2 Đ 2 Đ 2 Đ 2 Đ 2 Đ 2 Đ 2 Đ 2 2 2 C 2 2 C 2 2 2 2 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Bx 3 Đ 3 Đ 3 Đ 3 Đ 3 Đ 3 Đ 3 Đ 3 Đ 3 3 3 C3 3 C3 3 C3 C3 0 5 10 15 20 25 0 1 3 5 7 9 11 14 (ngày) B x (% ) / Đ ư ờn g (g/ 10 0m l) / Cồ n (% ).. Bx 1 Đ 1 C 1 Bx 2 Đ 2 C 2 Bx 3 Đ 3 C3 23 3.2.6 Xác định hàm lượng đường tổng của vang thành phẩm: Pha mẫu vang đã chọn ở trên để cĩ hàm lượng đường tổng sĩt lần lượt là 2; 2,5; 3 % w/v. Sau đĩ tổ chức cảm quan chọn ra mẫu rượu vang cĩ hàm lượng đường tổng được ưa thích nhất. Kết quả của phép thử Kết quả đánh giá được tập hợp trong bảng 6 phụ lục 4. Kết luận: Chọn hàm lượng đường tổng trong vang Búng báng thành phẩm là 2.5% (với vang cĩ hàm lượng acid 3,13 g/l). 3.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT VANG BÚNG BÁNG Ở QUY MƠ PILOT 3.3.1 Quy trình cơng nghệ Hình 3.14 3.3.2 Thuyết minh quy trình 3.3.2.1 Kiểm tra chất lượng dịch nhựa cây búng báng và chuẩn bị mơi trường lên men 3.3.2.2 Lên men rượu 3.3.2.3 Lọc, tàng trữ, chiết chai ra thành phẩm 3.4 ĐÁNH GIÁ LẠI CHẤT LƯỢNG CỦA RƯỢU VANG TÀ VẠT THÀNH PHẨM 3.4.1 Phân tích các chỉ tiêu an tồn của vang thành phẩm Bảng 3.14. Kết quả phân tích hàm lượng cồn, aldehyd, methanol của rượu vang Búng báng thành phẩm: Chỉ tiêu ĐVT Phương pháp Kết quả Độ cồn % EBC-924 14,5 Aldehyd mg/l TCVN 378-1986 208,95 Methanol mg/l cồn 100o TCVN 8010:2009 < GHPH (GHPH = 2,3 mg/l) 24 Nhân giống các cấp, tỉ lệ giống 10% v/v. Dịch búng báng Hoạt hĩa Kiểm tra chất lượng Chủng D1H+KT Lên men chính, phụ Lọc trong lần 1 Điều vị (Đường tổng 2.5%w/v) Gạn tách men Cặn Pha chế mơi trường: Bx 23%, tỉ lệ dịch chiết apăng 2-3% v/v. Thanh trùng 70o/5’, làm nguội Vang thành phẩm Thanh trùng 70o/5’, làm nguội Tàng trữ Lọc trong lần 2 Vỏ cây apăng Saccharose Trích ly trong cồn (100g/400ml cồn 30o) Thanh trùng lần 2 Chiết chai nĩng Làm nguội Bã men Hình 3.14. Quy trình sản xuất rượu vang Búng báng 25 3.4.2 Phân tích cảm quan chất lượng vang Búng báng thành phẩm Kết quả của phép thử Cĩ 10 thành viên tham gia vào phép thử cho điểm chất lượng tổng hợp. Kết quả đánh giá được tập hợp trong bảng 3.15. Kết luận Do sản phẩm vang Búng báng cĩ điểm chất lượng 16,24 /20 điểm, nằm trong khoảng 15,2-18,5, nên sản phẩm được xếp loại cĩ chất lượng khá. Trong đĩ, điểm về mùi và vị được hội đồng cảm quan đánh giá cao hơn điểm về độ trong và màu sắc. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A. KẾT LUẬN 1. Dịch nhựa cây búng báng cĩ đặc điểm hĩa lý và thành phần hĩa học như sau: pH 4,20; Bx 12,64; acid 2,057 g/l (tính theo acid citric); đường tổng 106,6 g/l; đường khử 56,7 g/l; tinh bột 2,75%; protein 0,25%; vitamin C 0,03%; vitamin B1 0,4 mg/l; Ca 13,6 mg/l; Fe 0,76 mg/l. 2. Chọn hỗn hợp giống D1H+KT để nghiên cứu sản xuất vang Búng báng 3. Trong phạm vi Bx từ 12,6-25%, mơi trường lên men cĩ Bx càng cao thì nồng độ cồn, Bx, đường, acid của sản phẩm tạo thành càng cao và sản phẩm càng được ưa thích hơn. Tuy nhiên, do hỗn hợp chủng D1H+KT khơng lên men hết đường trong mơi trường Bx 25%, nên Bx mơi trường lên men được chọn là 23%. 26 4. Dịch chiết vỏ cây apăng phối trộn vào mơi trường lên men rượu với tỉ lệ 2-3% (v/v) cho chất lượng cảm quan và khả năng lên men rượu vang Búng báng tốt nhất so với các tỷ lệ khác. 5. Đã đề xuất được quy trình cơng nghệ sản xuất rượu vang Búng báng từ dịch nhựa cây búng báng bằng hỗn hợp chủng nấm men D1H+KT ở quy mơ pilot. 6. Rượu vang Búng báng thành phẩm thu được cĩ các chỉ tiêu hĩa lý như sau: độ cồn 14,5% v/v; đường tổng 2,5% w/v; Acid tổng (tính theo acid citric) 3,13 g/l, aldehyd 208,95 mg/l, hàm lượng methanol < giới hạn phát hiện (2,3 mg/l). B. KIẾN NGHỊ 1. Nghiên cứu cho dịch chiết vỏ cây apăng vào lúc đang khai thác dịch ở trên cây để tăng tính sát trùng cho mơi trường trước khi lên men rượu. 2. Bên cạnh việc sử dụng vỏ cây apăng hoặc dịch chiết vỏ cây apăng như là chất tạo mùi vị và chất sát trùng lúc khai thác dịch nhựa búng báng, nên tiếp tục nghiên cứu thêm về việc sử dụng chất bảo quản cho vào dịch nhựa ngay tại thời điểm khai thác nhựa trên cây báng, cĩ thể sử dụng SO2 tinh khiết hoặc K2S2O5, KHSO3 … 3. Nghiên cứu thêm mức độ ảnh hưởng của pH mơi trường đến khả năng lên men và chất lượng cảm quan của rượu vang Búng báng. 4. Ngồi việc điều vị hàm lượng đường của rượu, nên nghiên cứu điều vị hàm lượng acid của rượu vang Búng báng. 5. Xác định một số hoạt chất sinh học cĩ trong dịch nhựa cây búng báng hoặc tồn tại trong sản phẩm rượu búng báng lên men tự nhiên trên khía cạnh kháng oxy hĩa hoặc kháng khuẩn