Nghiên cứu sản xuất rượu vang nhàu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGUYỄN DIỆU THÚY NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT RƯỢU VANG NHÀU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã ngành: 08 Người hướng dẫn Th.s BÙI THỊ QUỲNH HOA NĂM 2007 Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang i LỜI CẢM TẠ Đề tài tốt nghiệp được viết sau 15 tuần thực tập trong phòng thí nghiệm. Gia đình, thầy cô, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình tôi thực hiện đề tài. Chính vì thế tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: − Cha mẹ đã nuôi dạy, động viên khuyến khích con trong suốt quá trình học tập cũng như trong cuộc sống. − Cô Bùi Thị Quỳnh Hoa đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập đề tài. − Toàn thể quý thầy cô đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong toàn khoá học. − Quý thầy cô phòng thí nghiệm và thư viện Khoa Nông Nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện đề tài. − Các bạn cùng lớp đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến và động viên tôi hoàn tất đề tài tốt nghiệp của mình. Kính chúc tất cả thầy cô và các bạn thành công trong nghề nghiệp và cuộc sống. Cần thơ, ngày 14 tháng 6 năm 2007 Sinh viên NGUYỄN DIỆU THÚY Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang ii MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ………………………………………………………………………….i MỤC LỤC……………………………………………………………………..............ii DANH SÁCH BẢNG…………………………………………………………….......iv DANH SÁCH HÌNH…………………………………………………………………..v TÓMTẮT……………………………………………………………………………...v CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................... 1 1.1 Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................. 1 CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..................................................................... 2 2.1 Nguyên liệu nhàu ................................................................................................. 2 2.1.1 Giới thiệu .......................................................................................................... 2 2.1.2 Thành phần hóa học và tác dụng dược lý ........................................................... 2 2.2 Nguyên liệu nho ................................................................................................... 4 2.2.1 Giới thiệu .......................................................................................................... 4 2.2.2 Thành phần hóa học của nho ............................................................................. 4 2.3 Nấm men.............................................................................................................. 5 2.3.1 Đặc tính chung của nấm men............................................................................. 5 2.3.2 Sinh dưỡng của nấm men .................................................................................. 5 2.3.3 Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang................................................. 6 2.3.4 Các vi khuẩn có hại cho nấm men ..................................................................... 7 2.4 Cơ chế của quá trình lên men ............................................................................... 8 2.5 Động học của quá trình lên men .......................................................................... 9 2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men ........................................................ 9 2.7 Thành phần của rượu vang ................................................................................. 11 2.8 Sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian trong quá trình lên men rượu vang.......... 12 2.8.1 Sự tạo thành acid ............................................................................................. 12 2.8.2 Sự tạo thành alcohol cao phân tử ..................................................................... 13 2.8.3 Sự tạo thành ester ............................................................................................ 13 2.9 Tác dụng của sulphite......................................................................................... 14 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ..................... 15 3.1 Phương tiện thí nghiệm ...................................................................................... 15 3.1.1 Thời gian địa điểm........................................................................................... 15 3.1.2 Nguyên vật liệu .............................................................................................. 15 3.1.3 Thiết bị và dụng cụ ......................................................................................... 15 3.1.4 Hoá chất sử dụng ............................................................................................ 15 Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang iii 3.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 16 3.2.1 Phương pháp lấy mẫu ...................................................................................... 16 3.2.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu.................................................................. 16 3.3 Nội dung và bố trí thí nghiệm............................................................................. 17 3.3.1 Thí nghiệm 1: Phân tích thành phần nguyên liệu ............................................. 17 3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng lên men dịch nhàu ở các tỉ lệ pha loãng dịch nhàu khác nhau......................................................................... 17 3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát các tỉ lệ nấm men bổ sung khác nhau đến tốc độ lên men.................................................................................. 19 3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát các tỉ lệ nước nho bổ sung vào dịch nhàu trước khi lên men đến tốc độ lên men...................................................... 20 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 22 4.1 Phân tích nguyên liệu nhàu................................................................................. 22 4.2 Khảo sát khả năng lên men dịch nhàu ở các tỉ lệ pha loãng khác nhau................ 22 4.2.1 Sự thay đổi hàm lượng rượu sinh ra ở các tỉ lệ pha loãng dịch nhàu khác nhau................................................................................. 22 4.2.2 Sự thay đổi pH trong quá trình lên men ở các tỉ lệ pha loãng dịch nhàu khác nhau......................................................................... 23 4.2.3 Sự thay đổi hàm lượng đường trong quá trình lên men ở các tỉ lệ pha loãng dịch nhàu khác nhau................................................................. 24 4.2.4 Kết quả đánh giá cảm quan ở các tỉ lệ pha loãng dịch nhàu khác nhau............. 24 4.3 Khảo sát khả năng lên men dịch nhàu ở các tỉ lệ nấm men bổ sung khác nhau................................................................................................... 25 4.3.1 Sự thay đổi hàm lượng rượu sinh ra ở các tỉ lệ nấm men bổ sung khác nhau.... 25 4.3.2 Sự thay đổi pH trong quá trình lên men ở các tỉ lệ nấm men bổ sung khác nhau.................................................................................................... 26 4.3.3 Sự thay đổi độ đường trong quá trình lên men ở các tỉ lệ nấm men bổ sung khác nhau..................................................................................... 27 4.3.4 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm ở các tỉ lệ nấm men bổ sung khác nhau................................................................................................... 27 4.4 Khảo sát các tỉ lệ nước nho bổ sung vào dịch nhàu đến tốc độ lên men............... 28 4.4.1 Sự thay đổi hàm lượng rượu sinh ra ở các tỉ lệ nước nho bổ sung khác nhau................................................................................................... 28 4.4.2 Sự thay đổi pH trong quá trình lên men ở các tỉ lệ nước nho bổ sung khác nhau.................................................................................................... 29 4.4.3 Sự thay đổi độ đường trong quá trình lên men ở các tỉ lệ nước nho bổ sung khác nhau................................................................................................... 29 4.4.4 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm ở các tỉ lệ nước nho bổ sung ................ 30 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ................................................................ 31 5.1 Kết luận.............................................................................................................. 31 5.2 Đề nghị............................................................................................................... 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 33 PHỤ LỤC ................................................................................................................ vii Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang iv DANH SÁCH BẢNG Bảng 1. Thành phần hóa học của trái nhàu ............................................................ 1 Bảng 2: Thành phần các acid amin trong trái nhàu ................................................ 2 Bảng 3: Thành phần các vitamin trong trái nhàu.................................................... 3 Bảng 4: Thành phần hóa học của nho .................................................................... 3 Bảng 5: Thành phần của nguyên liệu nhàu .......................................................... 22 Bảng 6: Độ rượu, pH, độ đường sau khi kết thúc quá trình lên men dịch nhàu ở các tỉ lệ pha loãng khác nhau............................................................ 22 Bảng 7: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm theo các tỉ lệ pha loãng dịch nhàu khác nhau........................................................................................... 24 Bảng 8: Độ rượu, pH, độ đường sau khi lên men dịch nhàu ở các tỉ lệ nấm men bổ sung khác nhau................................................................................ 25 Bảng 9: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm theo các tỉ lệ nấm men bổ sung khác nhau............................................................................................... 27 Bảng 10: Độ rượu, pH, độ đường sau lên men ở các tỉ lệ nước nho bổ sung khác nhau............................................................................................... 28 Bảng 11: Kết quả đánh giá cảm quan theo các tỉ lệ nước nho bổ sung khác nhau ........................................................................................................... 30 Bảng 12. Bảng đáng giá cảm quan theo phương pháp tam giác ........................... 36 Bảng 13: Bảng hiệu chỉnh 0Brix về nhiệt độ 200C ............................................... 37 Bảng 14: Bảng hiệu chỉnh nồng độ chất khô (%) đo được về nhiệt độ 200C ........ 38 Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang v DANH SÁCH HÌNH Hình 1. Nguyên liệu trái nhàu................................................................................ 1 Hình 2. Cấu tạo tổng quát của Scopoletin .............................................................. 2 Hình 3. Cấu tạo tổng quát của Damnacanthal ........................................................ 2 Hình 4. Nguyên liệu nho ....................................................................................... 3 Hình 5. Nấm men .................................................................................................. 4 Hình 6: Nguyên liệu dùng trong sản xuất rượu vang nhàu ................................... 14 Hình 7 : Thiết bị đo pH ....................................................................................... 14 Hình 8 : Thiết bị đo độ ẩm................................................................................... 14 Hình 9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 ........................................................................ 17 Hình 10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 ...................................................................... 19 Hình 11: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 ...................................................................... 20 Hình 12: Đồ thị biễu diễn sự thay đổi hàm lượng rượu sinh ra theo thời gian lên men ở các tỉ lệ pha loãng dịch nhàu khác nhau............................... 22 Hình 13: Đồ thị biễu diễn sự thay đổi pH trong quá trình lên men dịch nhàu ở các tỉ lệ pha loãng dịch nhàu khác nhau........................................... 23 Hình 14: Đồ thị biễu diễn sự thay đổi độ đường theo thời gian lên men ở các tỉ lệ pha loãng khác nhau .............................................................. 24 Hình 15: Sản phẩm sau quá trình lên men ở các tỉ lệ pha loãng dịch nhàu khác nhau............................................................................................ 25 Hình 16: Đồ thị biễu diễn hàm lượng rượu sinh ra theo các tỉ lệ nấm men bổ sung khác nhau................................................................................ 25 Hình 17: Đồ thị biễu diễn sự thay đổi pH theo thời gian ở các tỉ lệ nấm men bổ sung khác nhau........................................................................ 26 Hình 18: Đồ thị biễu diễn sự thay đổi hàm lượng đường theo thời gian ở các tỉ lệ nấm men bổ sung khác nhau................................................. 27 Hình 19: Sản phẩm sau quá trình lên men ở các tỉ lệ nấm men bổ sung khác nhau.............................................................................................. 28 Hình 20: Đồ thị biễu diễn hàm lượng rượu sinh ra theo thời gian lên men ở các tỉ lệ nước nho bổ sung khác nhau ................................................ 28 Hình 21: Đồ thị biễu diễn sự thay đổi pH theo thời gian lên men ở các tỉ lệ dịch nhàu: dịch nho khác nhau .............................................. 29 Hình 22: Đồ thị biễu diễn sự thay đổi hàm lượng đường theo thời gian lên men ở các tỉ lệ nước nho bổ sung khác nhau .................................. 29 Hình 23: Sản phẩm sau quá trình lên men ở các tỉ lệ nước nho bổ sung khác nhau............................................................................................... 30 Hình 24: Sản phẩm rượu vang nhàu ................................................................... 31 Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang vi TÓM TẮT Tác dụng chữa bệnh của trái nhàu đã được nhân dân ta biết đến từ khá lâu. Có rất nhiều bài thuốc dân gian từ trái nhàu đã được áp dụng để chữa các bệnh như: bệnh cao huyết áp, đau lưng, hen suyễn, bệnh dạ dày, stress, suy nhược cơ thể… trong đó có bài thuốc ngâm trái nhàu trong đường sau thời gian 2 hoặc 3 tháng lọc lấy dịch, uống điều độ mỗi ngày để chữa bệnh đau lưng, nhức mỏi. Đây là một hình thức lên men tự nhiên trái nhàu để làm ra sản phẩm rượu vang nhàu. Phần nghiên cứu này được tiến hành dựa trên cơ sở "Nghiên cứu sản xuất rượu vang nhàu" nhằm mục đích làm tăng khả năng lên men dịch nhàu, rút ngắn được thời gian lên men và nâng cao chất lượng của rượu vang nhàu. Bằng cách khảo sát khả năng lên men của dịch nhàu ở các tỉ lệ pha loãng 1:4, 1:5, 1:6 ta chọn ra được tỉ lệ pha loãng thích hợp, ở đó nấm men có thể hoạt động tốt. Sử dụng tỉ lệ pha loãng này để tiến hành thí nghiệm tiếp theo là khảo sát quá trình lên men của dịch nhàu ở các tỉ lệ nấm men bổ sung ban đầu 0,04%, 0,06%, 0,08% nhằm làm tăng tốc độ lên men. Thí nghiệm tiếp theo được thực hiện khảo sát tỉ lệ dịch nho bổ sung vào dịch nhàu trước khi lên men với các tỉ lệ dịch nhàu: dịch nho là 1:3, 1:4, 1:5 nhằm nâng cao chất lượng của sản phẩm. Kết quả thu nhận được như sau:
Ở tỉ lệ pha loãng dịch nhàu: nước là 1:5 nấm men có thể hoạt động tốt nhưng cho ra sản phẩm có độ cồn không cao.
Với tỉ lệ pha loãng 1:5 và tỉ lệ nấm men bổ sung ban đầu là 0,06% tốc độ lên men tăng nhưng sản phẩm vẫn chưa hài hòa về hương vị.
Tỉ lệ dịch nhàu: dịch nho là 1:4 lượng rượu sinh ra tăng, thời gian lên men được rút ngắn, sản phẩm có chất lượng tốt, mùi vị hài hòa. Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang vii CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Đặt vấn đề “Rượu” là một danh từ dùng để chỉ một dung dịch có chứa cồn etylic có công thức CH3CH2OH. Có rất nhiều loại rượu khác nhau và để dễ phân biệt, có thể tạm chia làm 3 nhóm: Rượu cất hay rượu trắng, Rượu pha chế, Rượu vang (Vũ Công Hầu, 1983). Mấy năm gần đây do nhu cầu về rượu tăng cao, đặc biệt vào các dịp lễ tết, liên hoan, cưới xin, trên thị trường đã xuất hiện rất nhiều loại rượu, đa dạng về chúng loại và mẫu mã. Tuy nhiên, vì rượu trắng có tỉ lệ cồn khá cao (350C - 400C) nên không thích hợp cho những người không quen uống rượu. Rượu vang trái cây với nồng độ cồn thấp từ (90C - 150C) phù hợp với nhiều đối tượng người tiêu dùng do đó nó được sử dụng ngày càng nhiều. Trong đó, có một số loại rượu vang còn mang chức năng chữa bệnh như rượu vang nhàu. Qua các tài liệu nghiên cứu cho thấy trái nhàu có chứa rất nhiều hợp chất có tác dụng chữa bệnh như: Proxeronine, Scopoletine,Terpene, Damnacanthal, Anthraquinone chữa các bệnh như: bệnh cao huyết áp, đau lưng, nhức mỏi, hen suyễn, bệnh dạ dày, stress, suy nhược cơ thể,... nên các sản phẩm từ trái nhàu như rượu nhàu, rượu vang nhàu, trà nhàu, nước cốt nhàu…có tính dược lý cao và ngày càng được nhiều người biết đến. Rượu vang trái nhàu là một loại rượu lên men tự nhiên từ trái nhàu, không có chất độc hại, có giá trị dinh dưỡng, rất tốt cho sức khỏe nếu uống có điều độ. Tuy nhiên trái nhàu lại khó lên men tự nhiên từ dịch quả do thành phần chất khô thấp và vì trong trái nhàu có chất Scopoletin, Anthraquinon, acid caprilic và acid caproic các chất này có tác dụng kháng khuẩn khá mạnh nên trong quá trình lên men chúng sẽ ức chế vi khuẩn, nấm mốc và cả nấm men. Với điều kiện nghiên cứu tại phòng thí nghiệm, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu sản xuất rượu vang nhàu" với mục tiêu chung là nghiên cứu ra được phương pháp sản xuất rượu vang trái nhàu có bổ sung nước nho trước khi lên men (vì dịch nước nho có thành phần chất khô cao và là môi trường dinh dưỡng rất thích hợp cho nấm men phát triển) có hương vị đặc trưng, chất lượng tốt. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Từ mục tiêu chung trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu: Khảo sát các tỉ lệ pha loãng dịch nhàu: nước với các ti lệ khác nhau nhằm làm tăng tốc độ lên men dịch nhàu. Khảo sát khả năng lên men dịch nhàu ở các tỉ lệ nấm men bổ sung ban đầu khác nhau. Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang viii Khảo sát các tỉ lệ nước nho bổ sung vào dịch nhàu trước khi lên men nhằm làm tăng tốc độ lên men và chất lượng sản phẩm. CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Nguyên liệu nhàu 2.1.1 Giới thiệu Cây nhàu còn được gọi là nhàu núi, nhàu rừng, nhàu lớn, tên khoa học là Morinda citrifolia L (noni), thuộc họ cà phê (Rubiaceae). Ngoài ra, nó còn được gọi