LÊN MEN RƯỢU VANG KHÓM (ANANAS COMOSUS) CẦU ĐÚC (HẬU GIANG) BẰNG NẤM MEN PHÂN LẬP VÀ THUẦN CHỦNG

- LÊN MEN RƯỢU VANG KHÓM (ANANAS COMOSUS) CẦU ĐÚC (HẬU GIANG) BẰNG NẤM MEN PHÂN LẬP VÀ THUẦN CHỦNG.
- Rượu vang, khóm, nấm men phân lập, chất lượng, lên men.
- Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô hoà tan (20  26 o Brix), độ pH và mật số nấm men phân lập CFU/ml) của dịch lên men đến chất lượng rượu vang khóm được khảo sát.
- Kết quả nghiên cứu cho thấy rượu vang khóm đạt chất lượng cao (hàm lượng ethanol cao v/v và hàm lượng đường sót thấp) khi dịch lên men được điều chỉnh với hàm lượng chất khô hoà tan 23-24 o Brix, pH 4,5 và mật số nấm men CFU/ml.
- Các chỉ tiêu chất lượng khác như hàm lượng acid bay hơi, ester, SO 2 và methanol đều đạt tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7045:2009.
- Mối tương quan giữa độ cồn sinh ra và các điều kiện lên men như o Brix, pH và mật số nấm men được xác lập, có thể dự đoán được độ cồn tạo thành từ các điều kiện lên men khác nhau.
- Các thông số tối ưu cho quá trình lên men rượu vang khóm cũng được tìm thấy..
- Sản xuất rượu vang có phân biệt giữa nấm men tự nhiên hiện diện trong nguyên liệu và môi trường xung quanh (nấm men dại) và nấm men được phân lập, nuôi cấy và thuần chủng để sử dụng trong sản xuất rượu vang.
- Nấm men dại có thể sản xuất các loại rượu vang chất lượng cao, hương vị độc đáo, tuy nhiên, chất lượng rượu.
- Vài loại nấm men, khuẩn lạc của vi khuẩn sinh acid lactic và acetic tự nhiên thường hiện diện trên bề mặt trái (Beltran và ctv., 2012), nhưng hầu hết các nhà sản xuất rượu vang thường chuộng hoạt động kiểm soát tiến trình lên men với dòng nấm men được nuôi cấy.
- Loại phổ biến nhất được sử dụng trong sản xuất rượu vang thuộc loài Saccharomyces cerevisiae.
- Việc bổ sung nấm men nuôi cấy thông thường được kích hoạt trong nước ấm hoặc nước quả pha loãng trước khi được bổ sung vào dịch lên men..
- Để phát triển mạnh và tăng hoạt tính trong quá trình lên men, mật số nấm men cần được đảm bảo bên cạnh việc cung cấp nguồn chất dinh dưỡng (đường) và thành phần pH dịch quả… Các thông số này được điều chỉnh để thúc đẩy một môi trường hoạt động tốt nhất cho nấm men..
- Khóm cũng là loại trái cây chứa nhiều đường và chất dinh dưỡng thích hợp cho lên men rượu vang quả (Adaikan và Ganesan, 2004).
- Nấm men thuần chủng và phân lập từ chính nguyên liệu (trái khóm) sử dụng cho quá trình lên men rượu vang khóm có thể là một trong những yếu tố quan trọng góp phần nâng cao chất lượng thành phẩm.
- Do vậy, nghiên cứu ảnh hưởng của các thành phần tham gia vào hoạt động sinh trưởng của nấm men (nồng độ chất khô hòa tan, pH của dịch lên men và mật số nấm men thuần chủng thích hợp) là bước đi không thể thiếu trong tiến trình nâng cao chất lượng vang khóm.
- Hơn nữa, hoàn thiện chất lượng rượu vang khóm trên cơ sở sử dụng chính nguồn nấm men phân lập và các thông số tối ưu sẽ góp phần đa dạng hóa sản phẩm từ trái khóm, nâng cao giá trị nguyên liệu sẵn có và gia tăng lợi ích kinh tế cho người trồng.
- So sánh chất lượng vang khóm sản xuất từ nấm men phân lập và nấm men hiện có trên thị trường cũng được quan tâm trong nghiên cứu này..
- Giống nấm men: Dòng nấm men Saccharomyces cerevisiae VK1 (phân lập từ dịch khóm thu được ở Vị Thanh và cho lên men tự nhiên) (đã được định danh bằng phương pháp giải trình tự) có hoạt tính và khả năng lên men cao.
- Nuôi cấy nhân giống nấm men: Trước khi sử dụng nấm men cho quá trình lên men rượu, nấm men được nhân giống trên môi trường dinh dưỡng (khoai tây 20%, glucose 2%, (NH 4 ) 2 SO 4 0,2% và KH 2 PO 4 0,2% và nước vừa đủ 100.
- Thí nghiệm được bố trí theo tổ hợp các giá trị mật số nấm men phân lập CFU/ml), độ Brix (2026 o Brix) và pH (4,05,0) của dịch lên men.
- Trên cơ sở đó chọn được giá trị tối ưu của tổ hợp này và áp dụng cho tiến trình lên men rượu vang khóm ở quy mô pilot (100 lít/mẻ sản xuất)..
- 2.2.2 Lên men.
- Thực hiện quá trình lên men ở nhiệt độ phòng (28-30 o C) trong điều kiện yếm khí (Hình 1).
- Nhiệt độ bồn lên men được kiểm soát bằng phần mềm Logger Lite (version 1.4) và kiểm soát tiến trình lên men trong khoảng 10 đến 14 ngày.
- Thực hiện đồng thời quá trình lên men rượu vang khóm từ dòng nấm men hiện có trên thị trường và so sánh chất lượng thành phẩm rượu vang được lên men từ hai dòng nấm men này..
- 2.2.3 Hoàn thiện quá trình lên men.
- Từ các dữ liệu thu được, tiến hành xác định các thông số tối ưu cho quá trình lên men.
- Sản xuất rượu vang khóm theo các thông số đã xác định, sản phẩm tạo thành được phân tích các chỉ tiêu chất lượng theo tiêu chuẩn Việt Nam..
- Các chỉ tiêu hóa học của rượu vang khóm bao gồm hàm lượng ethanol, đường khử, acid bay hơi, ester, methanol, SO 2 được phân tích theo các phương pháp trình bày ở Bảng 1..
- 1 Hàm lượng ethanol.
- 4 Hàm lượng SO 2 (mg/L) Phương pháp chuẩn độ Iod (Lê Thanh Mai và ctv., 2007) 5 Hàm lượng methanol.
- 6 Hàm lượng đường.
- Xây dựng mô hình tương quan giữa các điều kiện lên men và độ cồn của sản phẩm nhằm xác định điều kiện tối ưu cho tiến trình lên men..
- Hình 1: Hệ thống lên men rượu vang khóm.
- Bình lên men chính.
- Bình lên men phụ.
- Hệ thống kiểm soát nhiệt độ suốt quá trình lên men rượu.
- 3.1 Ảnh hưởng của pH, độ Brix và mật số nấm men ban đầu đến chất lượng rượu vang khóm.
- Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình lên men rượu vang khóm, bao gồm pH ban đầu 4,0÷5,0.
- độ Brix 20÷26 và mật số nấm men tế bào/ml được thể hiện ở Bảng 2..
- pH và acid bay hơi: Sau lên men, pH các mẫu có sự giảm nhẹ so với pH ban đầu do CO 2 và acid tạo thành trong quá trình lên men.
- Sự chênh lệch pH giữa các nghiệm thức chủ yếu do sự chênh lệch pH được điều chỉnh trước khi lên men..
- Độ Brix và hàm lượng đường sót: Hàm lượng đường sót lại sau quá trình lên men rất ít chỉ ở dạng vết ở hầu hết các nghiệm thức, cho thấy nấm men có khả năng lên men kiệt đường trong dịch lên men.
- Theo Lương Đức Phẩm (2005), trong môi trường kỵ khí thì lượng cơ chất tiêu tốn cho nấm men nhiều hơn so với trong điều kiện hiếu khí.
- Hàm lượng ethanol:.
- Khi lên men cùng điều kiện pH và mật số nấm men, hàm lượng ethanol tăng đáng kể khi o Brix của dịch lên men cao hơn 20.
- trường lên men được điều chỉnh nồng độ chất khô 23 và 26 o Brix thì không thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa về hàm lượng ethanol sinh ra.
- 23 o Brix và mật số nấm men 10 5 CFU/ml) thể hiện kết quả vượt trội (15,34% v/v ethanol sinh ra)..
- Bảng 2: Độ cồn, pH, o Brix sau quá trình lên men từ dòng nấm men VK1 Nghiệm thức Tổ hợp nghiệm thức.
- (pH – o Brix – Mật số) pH sau lên men Độ Brix sau lên.
- Tác giả cho rằng khi dịch lên men không đủ lượng đường cho nấm men tăng sinh khối thì nấm men có thể chết đi do cạnh tranh dinh dưỡng lẫn nhau và cuối cùng là lượng rượu sinh ra thấp.
- Hơn nữa, theo Pretorius (2000), loài nấm men Saccharomyces cerevisiae không chỉ lên men hoàn toàn nước quả hay môi trường chứa hàm lượng đường cao, mà còn tạo ra sản phẩm lên men với hương vị đặc trưng.
- Loài này lên men rượu có nồng độ tới 16%, trong khi việc sử dụng dịch lên men là đường hay.
- si-rô có thể làm cho nấm men tạo ra 18% rượu hoặc cao hơn..
- Trong cùng điều kiện pH và độ Brix ban đầu, hàm lượng rượu tạo thành phụ thuộc chủ yếu vào mật số nấm men sử dụng.
- Hàm lượng ethanol tạo thành ở các nghiệm thức và mật số nấm men là 10 3 CFU/ml thay đổi từ v/v thấp hơn các nghiệm thức được lên men với mật số nấm men 10 5 và 10 7 CFU/ml.
- Tuy nhiên, hàm lượng rượu tạo thành thể hiện sự khác biệt không đáng kể từ dịch.
- lên men có mật số tế bào nấm men là 10 5 và 10 7 CFU/ml..
- Quá trình sản xuất rượu vang phụ thuộc nhiều vào mật số nấm men giống, do đây chính là tác nhân quan trọng của quá trình lên men.
- Tuy nhiên, khi lượng men giống nhiều (10 7 CFU/ml) sẽ xảy ra sự cạnh tranh nguồn dinh dưỡng, ảnh hưởng đến quá trình lên men.
- Như vậy, mật số nấm men ban đầu 10 5 CFU/ml có thể xem là phù hợp cho hoạt động lên men rượu vang khóm..
- 3.2 Xây dựng mô hình tương quan giữa các điều kiện của lên men và độ cồn của sản phẩm.
- Ngoài sự so sánh các cặp nghiệm thức để chọn giá trị thích hợp cho quá trình lên men rượu vang khóm, phương trình hồi quy không tuyến.
- Xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình lên men:.
- Như vậy, độ cồn tối đa có thể đạt được vào khoảng 15,77% (v/v) khi lên men với giống nấm men VK1, dịch lên men có pH 4,5.
- 24 o Brix và mật số nấm men là 10 6 tế bào/ml..
- Hình 3: Mặt phẳng contour thể hiện hàm lượng ethanol theo X là o Brix và Y là log CFU/ml 3.3 Hoàn thiện quy trình sản xuất rượu.
- vang khóm.
- Từ kết quả thí nghiệm trên, tiến hành thí nghiệm tối ưu hóa với dòng nấm men sử dụng.
- là VK1 có mật số nấm men 10 6 tế bào/ml và môi trường lên men được điều chỉnh pH 4,5 và 24 o Brix..
- Bảng 3: Các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm rượu vang khóm được phân tích STT Các chỉ tiêu phân.
- 2 Hàm lượng đường khử.
- 4075:85 3 Hàm lượng methanol.
- 1273:86 4 Hàm lượng ester.
- 1273:86 5 Hàm lượng acid bay.
- 1,5 g/L 0,48 g/L/R 100 o 0,46g/L/R100 o TCVN 1273:86 6 Hàm lượng SO 2.
- CBNSX: công bố ngày sản xuất - NMTM: Nấm men thương mại.
- Kết quả phân tích cho thấy rượu vang khóm được lên men từ giống nấm men phân lập VK1 đạt các chỉ tiêu quy định theo tiêu chuẩn Việt Nam.
- Như vậy, giống nấm men VK1 có thể được sử dụng để sản xuất rượu vang khóm ở quy mô.
- Khi so sánh khả năng lên men đường của nấm men VK1 với nấm men TGK5 (phân lập từ thanh long) cho sản xuất rượu vang thanh long của Hồ Thanh Trúc (2011) và nấm men BCK (phân lập từ nhãn) được thực hiện bởi Nguyễn Thị Hiền (2011).
- Với cùng một điều kiện lên men là mật số nấm men 10 6 tế bào/ml.
- 10 ngày lên men chính ở nhiệt độ phòng thì nấm men VK1 có thể lên men triệt để đường.
- Hàm lượng đường sót còn lại sau lên men chính của rượu vang khóm là 0,23% (w/v), thấp hơn so hàm lượng đường sót ở rượu vang thanh long và vang nhãn là 2,6% và 5,72%, tương ứng.
- Hàm lượng ethanol được tạo thành từ vang khóm là 16%.
- (v/v), cao hơn hàm lượng ethanol của vang thanh.
- long và rượu vang nhãn là 13,56% (v/v) và 13%.
- Ngoài các quy chuẩn về chỉ tiêu hóa học, rượu vang cũng cần được sự chấp nhận cao của người tiêu dùng thông qua đánh giá cảm quan.
- Hình 4: Giá trị cảm quan của rượu vang khóm theo phương pháp QDA Ghi chú: Điểm 5 tương ứng với mức độ cao nhất của từng chỉ tiêu và giảm dần về 0.
- Rượu vang khóm có màu vàng sáng, trong suốt (Hình 5) và mùi vị đặc trưng..
- Hình 5: Sản phẩm rượu vang khóm 4 KẾT LUẬN.
- Nguồn nấm men phân lập VK1 được sử dụng tốt cho quá trình sản xuất rượu vang khóm ở quy mô pilot.
- Các thông số tốt nhất cho quá trình lên men rượu vang khóm được xác lập (độ Brix khoảng 23-24, pH 4,5 và mật số tế bào nấm men.
- men này, sản phẩm rượu vang khóm có độ cồn cao (15,34% v/v), hàm lượng đường sót và acid bay hơi rất thấp..
- Trên cơ sở dữ liệu thu thập, phương trình hồi quy phi tuyến tính được thiết lập, thể hiện mối liên hệ giữa hàm lượng ethanol tạo thành và các điều kiện lên men với độ tin cậy cao.
- Từ phương trình hồi quy, có thể chọn được các thông số tối ưu cho tiến trình lên men rượu vang khóm từ dòng nấm men phân lập và thuần chủng (24 o Brix, pH 4,5 và mật số nấm men 10 6 tb/ml), sản phẩm có hàm lượng ethanol cao (15,95% v/v) và đáp ứng được các quy chuẩn đã được ban hành (TCVN .
- Phân lập và tuyển chọn nấm men tự nhiên ứng dụng trong sản xuất rượu vang thanh long.
- Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men.
- Nấm men công nghiệp, NXB Khoa học và Kỹ thuật..
- Phân lập và tuyển chọn nấm men tự nhiên lên men rượu vang nhãn