Đề tài Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang Dứa pha Nho

Đề tài Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang Dứa pha Nho i LỜI CẢM ƠN Qua 3 tháng thực tập tại phòng thí nghiệm bộ môn công nghệ thực phẩm và hóa-vi sinh cho đến nay em đã hoàn thành xong đề tài “ Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang Dứa pha Nho”. Em xin chân thành cảm ơn các phòng ban đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài này. Các thầy cô ở phòng, thí nghiệm hoá sinh vi sinh và các thầy cô trong bộ môn đã góp ý cho em trong quá trình thực tập. Đặc biệt là thầy Nguyễn Trọng Cẩn đã hướng dẫn, động viên giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập. Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã giúp em hoàn thành đề tài này. Đây là bước đầu nghiên cứu công nghệ sản xuất một sản phẩm còn gặp nhiều bỡ ngỡ trước các vấn đề thực tế cần được giải quyết. Khả năng ứng dụng lý thuyết vào thực tế còn hạn chế. Trong quá trình thực tập và báo cáo có gì thiếu sót em rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để bài báo cáo được hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, tháng 07 năm 2010 Sinh viên thực hiện Phạm Hữu Quang ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN............................................................................................................ i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... viii DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... ix LỜI NÓI ĐẦU ...........................................................................................................1 Chương 1 TỔNG QUAN .......................................................................................2 1.1. KHÁI QUÁT VỀ RƯỢU VANG........................................................................2 1.1.1. Khái quát về rượu .....................................................................................2 1.1.2. Khái quát về rượu vang.............................................................................2 1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, SẢN XUẤT RƯỢU VANG ............................3 1.2.1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất rượu vang trên thế giới...........................3 1.2.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất tại Việt Nam............................................4 1.3. THÀNH PHẦN VÀ GIÁ TRỊ CHẤT LƯỢNG CỦA RƯỢU VANG...........6 1.3.1. Ethanol và vai trò tạo nên chất lượng rượu vang......................................6 1.3.2. Thành phần axit hữu cơ trong rượu vang .................................................6 1.3.3. Đường trong rượu vang ............................................................................7 1.3.4. Thành phần tro và các chất muối trong rượu vang ...................................8 1.3.5. Thành phần polyphenol ............................................................................8 1.3.6. Vitamin trong rượu vang ..........................................................................9 1.4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG RỰƠU VANG VÀ BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG CỦA RƯỢU VANG.......................10 1.4.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA NƯỚC QUẢ VÀ YÊU CẦU CỦA NGUYÊN LIỆU LÀM RƯỢU VANG....................................................................................................10 1.4.2. ẢNH HƯỞNG CỦA OXI HÓA NƯỚC QUẢ.......................................11 1.4.2.1. Nguyên nhân và tác hại của quá trình oxi hóa nước quả trong sản xuất rượu vang .......................................................................................................11 1.4.2.2. Các biện pháp chống oxy hóa nước quả...............................................12 iii 1.4.3. ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA RƯỢU VANG.........................................................................................12 1.4.3.1. Ảnh hưởng của quá trình chuẩn bị nấm men .......................................12 1.4.3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung nấm men ................................................15 1.4.3.3. Ảnh hưởng của các yếu tố trong quá trình lên men ............................15 1.4.3.4. Ảnh hưởng của quá trình lên men malolactic......................................16 1.4.3.5. Chăm sóc ruợu sau lên men ...................................................................17 1.4.3.6. Biện pháp kéo dài thời gian bảo quản...................................................17 1.4.4. NGUYÊN NHÂN LÀM ĐỤC RƯỢU VÀ PHƯƠNG PHÁP LÀM TRONG RƯỢU ................................................................................................17 1.4.4.1. Nguyên nhân làm cho rượu đục.............................................................17 1.4.4.2. Các biện pháp làm trong rượu vang......................................................18 1.5. TÌM HIỂU VỀ NẤM MEN................................................................................19 1.5.1. QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU VANG...............................................19 1.5.1.1. Bản chất của quá trình lên men .............................................................19 1.5.1.2.Quá trình hoá học của sự lên men ..........................................................21 1.5.1.3. Các thời kì lên men ethanol ...................................................................21 1.5.1.4. Diễn biến của quá trình lên men............................................................22 1.5.1.5. Sự hình thành các sản phẩm phụ trong quá trình lên men .................22 1.5.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN ............27 1.5.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ đường .............................................................27 1.5.2.2. Ảnh hưởng của pH môi trường..............................................................28 1.5.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ .........................................................................29 1.5.2.4. Ảnh hưởng CO2 và nồng độ rượu .........................................................30 1.5.2.5. Ảnh hưởng của oxy .................................................................................30 1.5.3. HỆ VI SINH VẬT TRONG LÊN MEN RƯỢU VANG TỰ NHIÊN (LÊN MEN TỰ PHÁT).................................................................................................................31 1.5.4. NẤM MEN THƯỜNG GẶP TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG.....32 1.5.4.1. Saccharomyces cerevisiae......................................................................32 iv 1.5.4.2. Saccharromyses uvarum.........................................................................33 1.5.4.3. Saccharromyses chevalieri.....................................................................33 1.5.4.4. Saccharromyses oviformis .....................................................................33 1.5.4.5. Hanseniaspora apiculate – Kloeckera apiculata ................................34 1.5.5. LÊN MEN MALOLACTIC ...................................................................35 1.5.6. PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN GIỐNG ................................................35 1.5.6.1. Phương pháp cấy chuyền........................................................................35 1.5.6.2. Phương pháp làm khô .............................................................................35 1.5.6.3. Phương pháp đông khô...........................................................................36 1.5.6.4. Phương pháp làm lạnh trong nitơ lỏng .................................................36 1.6. TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LIỆU DỨA VÀ NHO...........................................36 1.6.1. NGUYÊN LIỆU DỨA............................................................................36 1.6.1.1. GIỚI THIỆU VỀ DỨA...........................................................................36 1.6.1.2. PHÂN LOẠI DỨA .................................................................................38 1.6.1.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ DỨA TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM.....................................................................................................40 1.6.1.4. NHỮNG CÔNG DỤNG CỦA QUẢ DỨA .........................................42 1.6.1.5. MỘT SỐ SẢN PHẨM CHẾ BIẾN TỪ DỨA .....................................43 1.6.2. TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LIỆU NHO ..................................................43 1.6.2.1. TÌNH HÌNH NHO TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM......................43 1.6.2.2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ GIỐNG NHO NỔI TIẾNG TRÊN THẾ GIỚI .................................................................................................................................45 1.6.2.3. MỘT SỐ GIỐNG NHO Ở VIỆT NAM................................................47 1.6.2.4. MỘT SỐ SẢN PHẨM CHẾ BIẾN TỪ NHO.....................................48 Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........................49 2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU.........................................................................................49 2.1.1. Nguyên liệu Dứa.....................................................................................49 2.1.2. Nguyên liệu Nho.....................................................................................49 2.1.3. Nguyên liệu phụ......................................................................................49 v 2.1.3.1. Đường .......................................................................................................49 2.1.3.2. Nấm men ..................................................................................................50 2.1.3.3. Các nguyên liệu phụ khác ......................................................................50 2.1.3.4. Các dụng cụ và thiết bị dùng trong nghiên cứu...................................51 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..............................................................................52 2.2.1. Xác định một số thành phần hoá học của nguyên liệu ...........................52 2.2.1.1. Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy .................................52 2.2.1.2. Xác định hàm lượng khoáng bằng phương pháp nung.......................52 2.2.1.3. Xác định hàm lượng axit ........................................................................52 2.2.2. Xác định số lượng tế bào nấm men trong quá trình tăng sinh ..............52 2.2.3. Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men...........................54 2.2.3.1. Quy trình dự kiến ....................................................................................54 2.2.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn Dứa/Nho phù hợp............55 2.2.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ Đường thích hợp ......................56 2.2.3.4. Bố trí thí nghiệm xác định giá trị pH thích hợp...................................57 2.2.3.5. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung phù hợp.......58 2.2.3.6. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men thích hợp.....................59 2.3.4. XÂY DỰNG BẢNG ĐIỂM CẢM QUAN CHO SẢN PHẨM RƯỢU VANG ................................................................................................................................................60 2.3.5. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG RƯỢU VANG ........................................62 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...............................63 3.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA DỨA VÀ NHO......63 3.2. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG NẤM MEN TRONG QUÁ TRÌNH TĂNG SINH ................................................................................................................64 3.3. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN CHÍNH ................................................................................................................65 3.3.1. Xác định tỷ lệ phối trộn Dứa/Nho phù hợp ............................................65 3.3.2. Xác định nồng độ Đường thích hợp cho quá trình lên men...................68 3.3.3. Xác định giá trị pH thích hợp của dịch lên men .....................................70 vi 3.3.4. Xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung phù hợp .......................................72 3.3.5. Xác định thời gian lên men chính thích hợp...........................................74 3.4. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG DỨA PHA NHO...............................................................................................................................77 3.4.1. Sơ đồ quy trình công nghệ ......................................................................77 3.4.2. Thuyết minh quy trình ............................................................................78 3.5. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM......................................................79 3.6. SƠ BỘ TÍNH GIÁ THÀNH THÍ NGHIỆM SẢN XUẤT RƯỢU VANG DỨA PHA NHO..........................................................................................................81 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .....................................................................81 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT h: Giờ KL: Khối lượng S: Saccharomyses SL: Số lượng TB: Trung bình TCVN: Tiêu Chuẩn Việt Nam V: Thể tích viii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Sản lượng rượu ở một số quốc gia trên thế giới .........................................4 Bảng 1.2: Thành phần chính của rượu vang ...............................................................6 Bảng 1.3: Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu nho...........................9 Bảng 1.4: Mối quan hệ giữa nồng độ đường và thể tích rượu tạo thành ..................29 Bảng 1.5: Hàm lượng khoáng trong nguyên liệu Dứa. .............................................38 Bảng 1.6: Hàm lượng các chất khác trong nguyên liệu Dứa ....................................39 Bảng 1.7: Kích thước và trọng lượng của một số giống Dứa ...................................40 Bảng 1.8: Sản xuất Dứa, 2002 – 2007 ......................................................................41 Bảng 1.9: Năng suất Nho ở một số nước trên thế giới ..............................................46 Bảng 1.10: Sản lượng Nho ở các khu vực chính trên thế giới ..................................48 Bảng 1.11: Đặc điểm chính của một số loại giống Nho............................................48 Bảng 2.1: Bảng điểm cảm quan về vị của rượu vang ...............................................59 Bảng 2.2: Bảng điểm cảm quan về mùi của rượu vang ............................................60 Bảng 2.3: Bảng điểm cảm quan về độ trong và màu sắc của rượu vang ..................60 Bảng 2.4: Bảng chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng............................................61 Bảng 2.5: Bảng điểm chung phân cấp chất lượng sản phẩm ....................................63 Bảng 3.1: Hàm lượng ẩm-khoáng-axit của Dứa và nho ...........................................64 Bảng 3.2: Bảng đánh giá chất lượng sản phẩm.........................................................78 Bảng 3.3: Bảng chi phí giá thành cho 1 lít rượu vang Dứa pha Nho........................79 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1: Hình ảnh rượu vang ....................................................................................2 Hình 1.2: Sơ đồ chuẩn bị dịch men giống cho lên men rượu vang...........................13 Hình 1.3: Sơ đồ lên men ethanol...............................................................................21 Hình 1.4: Hình ảnh về Dứa ......................................................................................37 Hình 1.5: Diện tích và sản lượng dứa Việt Nam.......................................................41 Hình 1.6: Hình ảnh trái Nho......................................................................................44 Hình 2.1: Tế bào nấm men.......................................................................................50 Hình 2.2. Hình ảnh một số dụng cụ thí nghiệm ........................................................51 Hình 2.3: Sơ đồ xác định số lượng nấm men trong quá trình tăng sinh ...................52 Hình 2.4: Sơ đồ quy trình dự kiến.............................................................................53 Hình 2.5: Sơ đồ phối trộn Dứa/Nho phù hợp............................................................54 Hình 2.6: Sơ đồ xác định nồng độ đường thích hợp cho quá trình lên men .............55 Hình 2.7: Sơ đồ xác định giá trị pH phù hợp cho quá trình lên men ........................56 Hình 2.8: Sơ đồ xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung phù hợp ................................57 Hình 2.9: Sơ đồ xác định thời gian lên men thích hợp ............................................58 Hình 3.1: Đường cong sinh trưởng của nấm men trong quá trình tăng sinh. ...........64 Hình 3.2: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn Dứa/Nho đến nồng độ cồn và điểm cảm quan............................................................................................................66 Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ Đường đến nồng độ cồn và điểm cảm quan. ...................................................................................................................68 Hình 3.4: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của pH đến nồng độ cồn và điểm cảm quan. ..70 Hình 3.5: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ nước cái men bổ sung đến nồng độ cồn và điểm cảm quan. ......................................................................................................72 Hình 3.6: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian lên men đến nồng độ cồn và điểm cảm quan. ...................................................................................................................75 Hình 3.7: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất vang Dứa pha Nho...........................77 Hình 3.8: Hình ảnh sản phẩm rượu vang Dứa pha Nho............................................80 1 LỜI NÓI ĐẦU Là một nước nhiệt đới gió mùa ẩm, được thiên nhiên ưu đãi với bốn mùa hoa trái xanh tươi. Đặc biệt là trái cây, rất phong phú và đa dạng về chủng loại, đó thực sự là một thế mạnh mà chúng ta có được. Nhưng những thách thức cũng không ít, thực trạng được mùa mất giá vẫn xảy ra triền miên gây lao đao cho người nông dân. Đưa mặt hàng trái cây vào sản xuất với quy mô công nghiệp là một giải pháp hữu hiệu nhằm phát huy hết những tiềm năng, góp phần giải quyết vấn đề đầu ra cho nguyên liệu, tạo công ăn việc làm cho người lao động. Hiện nay các loại mặt hàng được chế biến từ trái cây rất đa dạng trong đó có rượu vang. Vang là loại đồ uống có từ lâu ở nhiều nước trên thế giới nhưng chỉ mới du nhập vào nước ta, tuy vậy nó đã nhanh chóng có chỗ đứng vững chắc trên thị trường và trở thành một loại đồ uống không thể thiếu. Nhưng vang trong nước vẫn chưa đáp được yêu cầu, vang tiêu thụ chủ yếu hiện nay là rượu vang ngoại nhập. Do đó đòi hỏi chúng ta phải tìm tòi, đào sâu nghiên cứu để cho ra sản phẩm rượu vang có thể cạnh tranh được với vang ngoại. Ngoài Nho chúng ta còn có nhiều loại trái cây khác như: Dâu, Mãng Cầu, Mơ,…cũng rất thích hợp để lên men. Dứa là loại trái cây được trồng với diện tích và sản lượng lớn. Chứa rất nhiều vitamin, khoáng chất, ít chất béo và hàm lượng cholesterol...Dứa cũng là trái cây rất tốt để lên men sản xuất rượu vang. Hiện nay trên thị trường đã có rượu vang Dứa, nhưng chất lượng chưa cao cho nên việc phối trộn thêm Nho để tạo màu sắc và hương vị cho sản phẩm, tạo nên một loại vang mới độc đáo, góp phần đa dạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu thị trường hiện nay và tiến tới đưa sản phẩm vào sản xuất với quy mô công nghiệp. Chính vì vậy em xin đề xuất ý tưởng "Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang Dứa pha Nho". Nếu đề tài thành công sẽ là giải pháp tháo gỡ những v