1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG HOÀNG THỊ THU NGHIÊN CỨU LÊN MEN RƯỢU TỪ DỊCH NHỰA CÂY BÚNG BÁNG Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Mã số : 60.54.02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - 2012 2 Công trình ñược hoàn 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 ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật tại Đại học Đà Nẵng vào ngày …. tháng …. .năm ……… Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng 3 M M Ở Ở Đ Đ Ầ Ầ U U 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Báng là một loại cây rừng nhiệt ñới rất hữu ích, từ rễ cho ñến lá, tất cả các bộ phận của cây ñều ñược sử dụng vào các mục ñích khác nhau, nhưng phần quý nhất của cây vẫn là dòng nhựa ngọt thơm dìu dịu, rất dễ bị lên men tự nhiên thành rượu. Rượu Búng báng lên men tự nhiên cho chất lượng ñược người dân ưa thích vì hương vị ñộc ñáo và tính không ñộc hại của nó. Tuy nhiên vì ñây là quá trình lên men tự nhiên không thể tránh sự nhiễm tạp, chưa kiểm soát ñược quá trình sản xuất, rượu còn bị ñục, chất lượng không ổn ñịnh (có khi ngọt ñắng vừa phải, cũng có khi rất ñắng chát ), rượu này không thể bảo quản lâu ñược. Ngoài ra, không phải ai cũng có thể làm ñược loại rượu này, hiện nay việc sản xuất rượu này hoàn toàn chỉ mang tính tự phát, chưa ñược nghiên cứu một cách khoa học. Xuất phát từ thực tế trên nên tôi chọn ñề tài “Nghiên cứu lên men rượu từ dịch nhựa cây búng báng” với mong muốn là có thể áp dụng sản xuất ra rượu vang Búng báng ở quy mô công nghiệp, nhằm mang ñến cho khách hàng sản phẩm rượu truyền thống, rất ñộc ñáo của rừng núi Trường Sơn, ñồng thời khơi mào triển vọng tạo thêm công ăn việc làm cho những người trồng, khai thác các sản phẩm từ cây báng sau này. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CƯU - Xác ñịnh thành phần hóa học của dịch nhựa cây búng báng và vang thành ph ẩm. - Xác ñịnh các thông số công nghệ ñể lên men vang Búng báng. 4 - Đề xuất quy trình công nghệ ñể 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 ñược từ rượu Búng báng tự nhiên và chủng nấm men của rượu vang Biên Hòa. 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 ñó có hai chủng D1H và KT phân lập ñược từ rượu Búng báng ở Quảng Nam; hai chủng nấm men SLS và LV7 dùng ñể sản xuất rượu vang nho Biên Hòa. - Quá trình lên men ñược thực hiện tại phòng 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 hóa lý 5.2 Phương pháp vi sinh 5.3 Phương pháp hóa sinh 5.4 Phương pháp cảm quan 5.5 Phương pháp toán học 6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 6.1. Ý nghĩa khoa học của ñề tài - Xác ñịnh một số thành phần hóa học của dịch cây búng báng. - Xác ñịnh khả năng lên men rượu của một số chủng vi sinh vật. 5 Hình 1.1. Cây búng báng. - Xác ñịnh các yếu tố ảnh hưởng ñến sản xuất rượu ñể cho chất lượng tốt nhất. 6.2. Ý nghĩa thực tiễn của ñề tài - Lập ñược quy trình sản xuất rượu vang Búng báng. - Xác ñịnh ñược những thành phần hóa học quan trọng của dịch nhựa cây búng báng ñể có thể áp dụng sản xuất thêm mặt hàng khác. - Giúp giải quyết vấn ñề môi trường, kích thích quá trình trồng cây búng báng ñể tăng thu nhập, bảo vệ rừng, chống xói mòn. 7. KẾT CẤU LUẬN VĂN - Mở ñầu - Chương 1: Tổng quan các vấn ñề nghiên cứu - Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu - Chương 3: Kết quả và thảo luận - Kết luận và kiến nghị C C H H Ư Ư Ơ Ơ N N G G 1 1 T T Ổ Ổ N N G G Q Q U U A A N N C C Á Á C C V V Ấ Ấ N N Đ Đ Ề Ề N N G G H H I I Ê Ê N N C C Ứ Ứ U U 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 ñịa phương của cây Búng báng, báng, ñoác, cọ ñường, búng báng. 1.1.1.3 Đặc ñiểm sinh học Arenga pinnata là loại cây ñơn lâu năm thu ộc họ cau, không nhánh, cao 15 - 20m. Lá 6 kép lông chim như lá dừa. Cụm hoa hình bông mo to, dài 0,9-1,2m, chia nhiều nhánh cong xuống. Nhựa cây thường ñược khai thác từ cuống hoa ñực. Một chùm hoa có thể cho 5 lít nhựa/ngày, ñược khai thác trong 1-2 tháng. 1.1.1.4 Nguồn gốc và phân bố 1.1.1.5 Công dụng Sản phẩm quan trọng nhất là dòng nhựa ngọt, ñược sử dụng làm thức uống tươi, sản xuất ñường, 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 ñể sản xuất vang 1.2.3. Phân loại rượu vang 1.3. CÔNG NGHỆ LÊN MEN RƯỢU 1.3.1. Khái quát quá trình lên men rượu 1.3.2. Cơ sở sinh hóa của quá trình lên men rượu 1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình lên men 1.3.3.1 Các yếu tố liên quan ñến thành phần hóa học của môi trường lên men a. Cacbon và những nguồn cung cấp năng lượng b. Cồn c. Nitơ ñồng hóa d. Các thành phần dinh dưỡng khác e. Giá tr ị pH của môi trường lên men 1.3.3.2 Các yếu tố liên quan ñến ñiều kiện lên men 7 a. Sulfur dioxide b. Oxy c. Chủng nấm men d. Nhiệt ñộ 1.4. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC C C H H Ư Ư Ơ Ơ N N G G 2 2 N N G G U U Y Y Ê Ê N N L L I I Ệ Ệ U U V V À À P P H H Ư Ư Ơ Ơ N N G G P P H H Á Á P P N N G G H H I I Ê Ê N N C C Ứ Ứ U U 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 ñược phơi khô, bẻ nhỏ, ngâm ñể trích ly trong cồn tinh luyện ñã pha loãng với nước mềm thành nồng ñộ khoảng 30% v/v, thời gian ngâm 1 tuần, tỉ lệ ngâm là 100 g vỏ/400 ml cồn 30 ñộ. 2.1.3 Đường cát trắng 2.1.4 Chủng vi sinh vật Sử dụng bốn chủng nấm men: SLS, LV7, D1H, KT. Trong ñó hai chủng SLS và LV7 của rượu vang Biên Hòa; hai chủng D1H và KT phân lập ñược từ rượu Đoác ở A Lưới. 2.1.5 Malt ñại mạch 2.2 THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT 2.2.1 Thi ết bị 2.2.2 Hóa 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 ñi phân tích 2.3.2 Phương pháp hóa lý 2.3.2.1 Xác ñịnh ñộ pH 2.3.2.2 Xác ñịnh hàm lượng chất khô 2.3.2.3 Xác ñịnh hàm lượng ñường khử 2.3.2.4 Xác ñịnh hàm lượng ñường tổng 2.3.2.5 Xác ñịnh hàm lượng axit tổng 2.3.2.6 Xác ñịnh hàm lượng cồn trong rượu ñang lên men 2.3.2.7 Xác ñịnh hàm lượng cồn trong rượu thành phẩm 2.3.2.8 Xác ñịnh hàm lượng aldehyd trong rượu thành phẩm 2.3.2.9 Xác ñịnh hàm lượng methanol trong rượu thành phẩm 2.3.2.10 Xác ñịnh hàm lượng protein trong dịch báng 2.3.2.11 Xác ñịnh hàm lượng tinh bột trong dịch báng 2.3.2.12 Xác ñịnh hàm lượng các vitamin C trong dịch báng 2.3.2.13 Xác ñịnh hàm lượng các vitamin B1 trong dịch báng 2.3.2.14 Xác ñịnh hàm lượng Ca, Fe trong dịch báng 2.3.3 Phương pháp vi sinh 2.3.3.1 Phương pháp nuôi cấy, nhân giống nấm men, xác ñịnh chủng nấm men thích hợp ñể sản xuất vang 2.3.3.2 Chọn chủng nấm men ñể sản xuất rượu Tiến hành thử nghiệm lên men rượu vang với các chủng nấm men khác nhau trong bình elgon ñể xác ñịnh tốc ñộ lên men ban ñầu của các chủng nấm men, sau ñó chọn ra hai giống nấm men ñưa ñi 9 lên men trong các bình lên men, thu ñược 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 hóa sinh Lên men rượu vang Búng báng trên môi 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 ñánh giá cảm quan rượu sau mỗi phép thí nghiệm bằng các phép thử cảm quan sau ñây: - Phép thử so sánh cặp ñôi ñể lựa chọn chủng nấm men. - Phép thử cho ñiểm thị hiếu ñể xác ñịnh loại vỏ cây. - Phép thử so hàng ñể xác ñịnh nồng ñộ chất khô lên men, tỉ lệ dịch chiết vỏ cây khi lên men và hàm lượng ñường sót phù hợp trong vang thành phẩm, - Phép thử cho ñiểm chất lượng tổng hợp của sản phẩm ñể kiểm tra, ñánh giá chung về chất lượng của rượu vang thành phẩm. 2.3.6 Phương pháp toán học Xử lý số liệu cảm quan bằng các phương pháp: - Xác ñịnh chuẩn thống kê χ2 ñể xác ñịnh giữa hai mẫu có sự khác nhau về một chỉ tiêu ở một mức ý nghĩa α nào ñó. - Sử dụng phần mềm STATGRAPHICS phân tích phương sai Anova 1 yếu tố ñể ñánh giá mức ñộ khác nhau có nghĩa hay không có nghĩa giữa các mẫu. 2.3.7 Ph ương pháp bố trí thí nghiệm 2.3.7.1 Thí nghiệm 1 10 Khảo sát thành phần hóa học của dịch nhựa cây búng báng. 2.3.7.2 Thí nghiệm 2 Nghiên cứu lựa chọn chủng nấm men ñể sản xuất rượu vang Búng báng. Công việc ñược tiến hành gồm hai thí nghiệm: - Thí nghiệm 2.1: Khảo sát sơ bộ tốc ñộ 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 ñưa 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 ñộ lên men bởi hai hỗn hợp giống nấm men SLS+LV7 và D1H + KT trong hai trường hợp Bx môi trường lên men là 20% và 30%. • Tổ chức cảm quan với phép thử so sánh cặp ñôi hai loại vang từ hai hỗn hợp giống nấm men SLS+LV7 và D1H + KT ñể chọn ra loại nấm men ưa thích trong sản xuất vang Búng báng. 2.3.7.3 Thí nghiệm 3 Xác ñịnh nồng ñộ chất khô ban ñầu của môi trường lên men vang Búng báng bằng cách thí nghiệm lên men, sau ñó tổ chức cảm quan. Bốn thí nghiệm có công thức như sau: - (ĐC): Mẫu ñối chứng (Bx tự nhiên 12,6%). - (15%): Bổ sung saccharose ñể Bx môi trường lên men là 15%. - (20%): Bổ sung saccharose ñể Bx môi trường lên men là 20%. - (25%): B ổ sung saccharose ñể Bx môi trường lên men là 25%. 2.3.7.4 Thí nghiệm 4 [...]... Bx c a môi trư ng lên men cao trong kh năng mà ch ng n m men có th lên men ñư c (20-25%) 3.2.3 Kh o sát ch n lo i v cây ñ chi t l y d ch ñưa vào s n xu t vang Búng báng Th c hi n cùng lúc 2 thí nghi m lên men có b sung d ch chi t v cây apăng, v cây chu n ñ ñánh giá nh hư ng c a các lo i v cây ñ n quá trình lên men rư u và ch t lư ng c m quan c a rư u: • (Apăng): B sung d ch chi t v cây apăng 30 ml/l... Nghiên c u thêm m c ñ nh hư ng c a pH môi trư ng ñ n kh năng lên men và ch t lư ng c m quan c a rư u vang Búng báng 4 Ngoài vi c ñi u v hàm lư ng ñư ng c a rư u, nên nghiên c u ñi u v hàm lư ng acid c a rư u vang Búng báng 5 Xác ñ nh m t s ho t ch t sinh h c có trong d ch nh a cây búng báng ho c t n t i trong s n ph m rư u búng báng lên men t nhiên trên khía c nh kháng oxy hóa ho c kháng khu n ... CÁC Y U T NH HƯ NG Đ N QUÁ TRÌNH LÊN MEN VÀ CH T LƯ NG VANG TÀ V T 3.2.1 L a ch n ch ng n m men ñ s n xu t vang Búng báng 3.2.1.1 Kh o sát sơ b t c ñ lên men c a các ch ng n m men trong bình elgon Có 4 ch ng n m men, ñó là: D1H, KT, SLS, LV7 Do ñó ñ ch n ra gi ng men ñưa vào nghiên c u s n xu t rư u, chúng tôi ñã ti n hành so sánh sơ b t c ñ lên men c a 6 nhóm n m men: SLS, 13 LV7, D1H, KT, h n h p SLS...11 Kh o sát ch n lo i v cây ñ chi t l y d ch ñưa vào s n xu t vang Búng báng b ng cách thí nghi m, sau ñó t ch c c m quan 2 m u: • (Apăng): B sung d ch chi t v cây apăng 30 ml/l • (Chu n): B sung d ch chi t v cây chu n 30 ml/l 2.3.7.5 Thí nghi m 5 Xác ñ nh t l d ch chi t v cây ph i tr n vào môi trư ng lên men b ng cách lên men rư u vang Búng báng, sau ñó t ch c c m quan Các thí nghi... apăng ph i tr n vào môi trư ng lên men rư u v i t l 2-3% (v/v) cho ch t lư ng c m quan và kh năng lên men rư u vang Búng báng t t nh t so v i các t l khác 5 Đã ñ xu t ñư c quy trình công ngh s n xu t rư u vang Búng báng t d ch nh a cây búng báng b ng h n h p ch ng n m men D1H+KT quy mô pilot 6 Rư u vang Búng báng thành ph m thu ñư c có các ch tiêu hóa lý như sau: ñ c n 14,5% v/v; ñư ng t ng 2,5% w/v; Acid... chi t v cây apăng • (10): B sung d ch chi t v cây apăng t l 10 ml/l • (20): B sung d ch chi t v cây apăng t l 20 ml/l • (30): B sung d ch chi t v cây apăng t l 30 ml/l • (40): B sung d ch chi t v cây apăng t l 40 ml/l 2.3.7.6 Thí nghi m 6 Xác ñ nh phương pháp b sung ñư ng, ñ ng th i k t h p xác ñ nh l i n ng ñ ch t khô ban ñ u c a môi trư ng lên men vang Búng báng khi lên men v i ch ng n m men D1H... nghiên c u s n xu t vang Búng báng 3 Trong ph m vi Bx t 12,6-25%, môi trư ng lên men có Bx càng cao thì n ng ñ c n, Bx, ñư ng, acid c a s n ph m t o thành càng cao và s n ph m càng ñư c ưa thích hơn Tuy nhiên, do h n h p ch ng D1H+KT không lên men h t ñư ng trong môi trư ng Bx 25%, nên Bx môi trư ng lên men ñư c ch n là 23% 26 4 D ch chi t v cây apăng ph i tr n vào môi trư ng lên men rư u v i t l 2-3%... môi trư ng lên men là 25% • (20+5): B sung saccharose ñ Bx môi trư ng lên men là 20%, 36 gi sau b sung thêm ñư ng ñ Bx môi trư ng lên men t ng c ng v n là 25% • (23): B sung saccharose ñ Bx môi trư ng lên men là 23% 2.3.7.7 Thí nghi m 7 Xác ñ nh hàm lư ng ñư ng t ng c a vang thành ph m: 12 CHƯƠNG 3 K T QU VÀ TH O LU N NGHIÊN C U XÁC Đ NH M T S 3.1 THÀNH PH N HÓA H C C A D CH NH A CÂY BÚNG BÁNG B ng... ph l c 4 K t lu n: Ch n hàm lư ng ñư ng t ng trong vang Búng báng thành ph m là 2.5% (v i vang có hàm lư ng acid 3,13 g/l) 3.3 Đ XU T QUY TRÌNH CÔNG NGH VANG BÚNG BÁNG S N XU T QUY MÔ PILOT 3.3.1 Quy trình công ngh Hình 3.14 3.3.2 Thuy t minh quy trình 3.3.2.1 Ki m tra ch t lư ng d ch nh a cây búng báng và chu n b môi trư ng lên men 3.3.2.2 Lên men rư u 3.3.2.3 L c, tàng tr , chi t chai ra thành ph... u cho d ch chi t v cây apăng vào lúc ñang khai thác d ch trên cây ñ tăng tính sát trùng cho môi trư ng trư c khi lên men rư u 2 Bên c nh vi c s d ng v cây apăng ho c d ch chi t v cây apăng như là ch t t o mùi v và ch t sát trùng lúc khai thác d ch nh a búng báng, nên ti p t c nghiên c u thêm v vi c s d ng ch t b o qu n cho vào d ch nh a ngay t i th i ñi m khai thác nh a trên cây báng, có th s d ng . vang Biên Hòa. 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. nghệ ñể lên men vang Búng báng. 4 - Đề xuất quy trình công nghệ ñể sản xuất vang Búng báng. 3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Dịch nhựa cây búng báng,