Đang tải... (xem toàn văn)
Từ lâu chúng ta đã biết chế biến trái cây bằng nhiều phương pháp tạo ra các sản phẩm khác nhau nhưng vẫn giữ đuợc giá trị dinh dưỡng và cung cấp năng lượng cho con người như: sản phẩm trái cây ướp đường, trái cây nấu chín, mứt trái cây sấy khô, dịch trái cây lên men để tạo ra các sản phẩm rượu, đặc biệt là rượu vang trái cây. Mỗi loại trái cây sau khi lên men đều có hương vị thơm ngon riêng biệt cho ta cảm giác sảng khoái.
Trường ĐH Công Nghiệp TP,HCM - Viện công nghệ sinh học và thực phẩm. Tiểu luận: tìm hiểu hệ vi sinh vật có lợi trong sản xuất các sản phẩm từ rau quả. PHÀN NỒI DUNG : CHƯƠNG I: NGHÈ ủ RƯỢU VANG. I.Giới thiêu: Từ lâu chúng ta đã biết chế biến trái cây bằng nhiều phương pháp tạo ra các sản phẩm khác nhau nhưng vẫn giữ đuợc giá trị dinh dưỡng và cung cấp năng lượng cho con người như: sản phẩm trái cây ướp đường, trái cây nấu chín, mứt trái cây sấy khô, dịch trái cây lên men để tạo ra các sản phẩm rượu, đặc biệt là rượu vang trái cây. Mỗi loại trái cây sau khi lên men đều có hương vị thơm ngon riêng biệt cho ta cảm giác sảng khoái. Do đó việc chế biến các loại trái cây có ý nghĩa hết sức quan trọng nhằm nâng cao giá trị sử dụng của các loại trái cây và phù hợp với nhu cầu, thị hiếu của người tiêu dùng. Đồng thời tạo ra ngành sản xuất mới góp phần tạo việc làm ổn định và tăng thu nhập làm cho người dân. Với nguồn nguyên liệu sẵn có ở địa phương tuỳ từng mùa, từng thời vụ mà chúng ta tạo ra những sản phẩm rượu vang trái cây mong muốn. Ruợu vang trái cây phần lớn được sản xuất từ trái cây nho, được lên men không qua chưng cất. Người ta hái nho chín đem nghiền nát và để cả khối đem ủ tự nhiên. Đường nho sẽ tạo thành rượu, các chất dinh dưỡng, chất thơm cũng được hòa vào dịch lên men. đồng thời các chất chát, sắc tố từ xác quả cũng được chiết vào dịch và tạo thành màu sắc và hương vị của rượu vang. Lên men rượu vang được chia thành các giai đoạn : Lên men chính ở nhiệt độ từ 20-3CTC khoảng 10 ngày hoặc dài hơn, ở cuối giai đoạn lên men chính dịch lên men trong dần vì protein lắng xuống GVHD: Ts Đàm Sao Mai trang 1 Trường ĐH Công Nghiệp TP,HCM - Viện công nghệ sinh học và thực phẩm. Tiểu luận: tìm hiểu hệ vi sinh vật có lợi trong sản xuất các sản phẩm từ rau quả. .Lên men phụ ở nhiệt độ từ 15-18°c. khi lắng cặn hoàn toàn, dịch trong thì gạn, lọc xong sẽ được vang có thể uống được nhưng chưa ngon, cần phải tàng trữ ở nhiệt độ 4-10°c để vang hoàn thiện hương vị đặc trưng. - Thời gian tàng trữ có thể vài tháng, vài năm thậm chí tới hàng chục hoặc hàng trăm năm. Người ta chia rượu vang theo màu sắc, theo hàm lượng đường có trong rượu hoặc theo độ cồn : -Theo màu sắc: vang trắng, vang đỏ, vang xám và vang hồng. -Theo lượng đường còn lại trong rượu : vang khô và vang ngọt. Sản xuất rượu vang dựa trên cơ sở biến đổi hóa sinh trong quá trình lên men các loại nước quả dưới tác dụng của hệ enzyme của nấm men. Hiện nay có 2 phương pháp lên men rượu vang cơ bản: lên men tự nhiên và lên men nhờ các chủng nấm men thuần khiết. II. Hê vi sinh vất trong lên men rươu vanp tư nhiên: Hệ vi sinh vật trong lên men tự nhiên tương đối phức tạp và không đồng nhất trong các giai đoạn của quá trình lên men. Phần lớn trong phức hệ này là nấm men,nấm mốc,số còn lại chiếm tỉ lệ thấp là vi khuẩn không sinh bào tử hoặc có bào tử và xạ khuẩn. Độ axit của nước nho khá cao (pH=2,7-3,8) là điều kiện không thuận lợi cho các vi sinh vật phát triển. Một số vi sinh vật thường gặp trong quá trình lên men rượu vang: - Vài ngày đầucácmendại kloeckera chiếm ưu thế (70-80% trong tổng số GVHD: Ts Đàm Sao Mai trang 2 Trường ĐH Công Nghiệp TP,HCM - Viện công nghệ sinh học và thực phẩm. Tiểu luận: tìm hiểu hệ vi sinh vật có lợi trong sản xuất các sản phẩm từ rau quả. nấm GVHD: Ts Đàm Sao Mai trang 3 men), hoạt động tích tụ được 2-4 độ cồn rồi ngừnghoạt động và chết dần.Trường ĐH Công Nghiệp TP,HCM - Viện công nghệ sinh học và thực phẩm. Tiểu luận: tìm hiểu hệ vi sinh vật có lợi trong sản xuất các sản phẩm từ rau quả. - Sau đó các nấm men Saccharromyces ellipsoideus nhanh chóng phát triến gây lên men mạnh, lượng đường tiêu hao nhanh và tích tụ cồn etylic. - Khi độ cồn tương đối cao thì nấm men Saccharromyces ellipsoideus hay là Saccharromyces vini ngừng hoạt động. Khi ấy nấm men chịu cồn Saccharomyces ovitormis tiếp tục lên men cho đến khi kết thúc. Khi dùng nấm men thuần chủng để lên men nước quả không nên dùng 1 chủng đơn độc mà cần dùng phối hợp những chủng chịu được cồn cao để lên men tiếp theo. Có như vậy mới lên men triệt để đường có trong dịch lên men và cồn được hình thành trong rượu cao ( có thể tới (17-19%)). ở môi trường có độ chua lớn thường chỉ thích hợp với nấm mốc và nấm men. Điều kiện hiếm khí và trong dung dịch có cồn làm ức chế nấm mốc,nấm mốc chỉ tham gia vào quá trình tạo hương lúc đầu. Chính trong điều kiện này nấm men đã cạnh tranh và phát triển chiếm ưu thế trong quá trình lên men tự nhiên. III.Nắm men thường ợăp trong sản xuất rươu vang: Nấm men trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces Meyer. Meyer năm 1938 lần đầu tiên đã gộp các loài nấm men bia va nấm men rượu vang thành 1 giống. Saccharomyces - có bào tử trong nang thường là 1-4 bào tử, có khi tới 8. Tế bào của chúng có hình dạng khác nhau : hình tròn, ovan, hoặc elip. Sinh sản bằng lối nảy chồi, sử dụng đường trong quá trình hô hấp và lên men, có trường hợp lên men ở dịch đường 30% và tạo được 18 độ cồn. Không đồng hóa được muối nitrat. Giống Saccharomyces có tới 18 loài, nhưng chỉ có 7 loài thường gặp trong nước quả. Các loài nấm men không sinh bào tử thường gặp trong GVHD: Ts Đàm Sao Mai trang 4 nước quả và khả năng lên men hoặc tiêu hao đường trong GVHD: Ts Đàm Sao Mai trang 5 Trường ĐH Công Nghiệp TP,HCM - Viện công nghệ sinh học và thực phẩm. Tiểu luận: tìm hiểu hệ vi sinh vật có lợi trong sản xuất các sản phẩm từ rau quả. đó, phổ biến là kloeckera, Torulopis. Người ta thường gọi chúng là men dại. Sau đây là 1 số loài nấm men thường gặp trong nước quả là có vai trò quan trọng trong nghề làm rượu vang. 1 )Saccharomyces vini: Đây là tên hiện nay dùng phổ biến, trước đây người ta gọi là s. vini hay là s. ellipsoideus theo Lodder là s. cerevisiae Hansen. Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả chiếm tới 80% trong tổng số Saccharomyces có trong nước quả khi lên men. Khả năng kết lắng của nó phụ thuộc vào từng nòi : các tế bào dạng bụi hoạc bông. Nguồn dinh dưỡng cacbon của loài này là đường, cồn và axit hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là axit pantotinic, biotin, mezoinozit, tiamin và piridoxin. Đa số các tế bào của loài này hình ovan có kích thước (3-8) X (5-12)|jm, sinh sản theo lối nảy chồi và tạo thành bào tử. s. Vini sinh ra enzyme invectaza có khả năng khử đường saccarozo thành fructozo và glucozo, vì vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào dung dịch quả và hàm lượng rượu được tạo thành bình thường đối với nhiều nòi của men này chỉ đạt được 8-10% so với thể tích. ở giai đoạn cuối lên men s. vini kết lắng nhanh và làm trong dịch rượu. Các nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sunfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho vang có mùi vị đặc trưng riêng biệt. Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào s. vini thường bị già, không tiếp tuc chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh. 2) Saccharomyces uvarum : men này được tách từ nước nho, rượu và nước quả phúc bồn tử lên men tự nhiên, về hình thái nó không GVHD: Ts Đàm Sao Mai trang 6 khác với các loài khác. Khả năng sinh bào tử khá mạnh trên môi trường thạch matl. Các nòi của loài này có thể Trường ĐH Công Nghiệp TP,HCM - Viện công nghệ sinh học và thực phẩm. Tiểu luận: tìm hiểu hệ vi sinh vật có lợi trong sản xuất các sản phẩm từ rau quả. lên men 12-13 độ cồn trong dung dịch nước nho. Một vài nòi được dùng trong sản xuất rượu vang. 3) Saccharomyces chevalieri: theo Lodder là s.chevalieri guiíliermond. Nấm men này được tách từ nước nho lên men tự nhiên, từ vang non được gây men nước dừa hoặc nước cọ. s. chevalieri thuần chủng lên men nước nho có thể tạo 16 độ cồn. Nó thường lẫn với s. vini. 4) Saccharomyces ovitormis : theo Lodder là s. Beuanes saccardo. Được tách ra từ nước nho tự lên men, nhưng loại nấm men này ít hơn so với s. Vini. Giống thuần chủng phát triển tốt trong nước nho và và các loại nước quả khác, có khả năng chịu được đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường và tạo thành tới 18 độ cồn. Các yếu tố sinh trưởng của loại này giống như s. Vini và có khả năng chịu được cồn cao. Dùng các nòi thuần chủng của giống này lên men dịch quả có hàm lượng đường cao để chế vang khô cho kết quả tốt. Có hình dáng giống như s. Vini và có thể tạo thành 18% rượu trong quá trình lên men, giống này tạo thành màng trên dịch quả. s. ovitormis lên men được lactoza, pentoza. Điều khác nhau cơ bản của s. ovitormis không lên men được galactoza và men nổi lên bề mặt dịch lên men tạo thành màng. Hai giống men rượu vang này ( s.vini và S.oviĩormis) có nhiều nòi được dùng trong sản xuất. Nói chung, nhiều nòi men rượu quả có khoảng nhiệt độ thích hợp là 18-25°c, ở 35°c sinh sản của chúng bị ức chế. ở 40°c sinh sản bị ngừng hoàn toàn, ở nhiệt độ thấp hơn 16°c sinh sản và lên men bị kéo dài. Các điều kiện hóa lý, thành phần và chất lượng dịch quả, cũng như pH môi trường có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình sống của nấm men. 5) Hanseniaspora apiculate - Kloeckera apiculata : Kloeckere apiculata : kích thước tương đối nhỏ, có hình ovan - elip hoặc hình quả chanh, tế bào có một đầu nhỏ người ta thường gọi là men hình chùy. GVHD: Ts Đàm Sao Mai trang 7 Sinh sản bằng nảy chòi, rất phổ biến ở vỏ quả và nhiễm vào nước quả chiếm tới 90% tổng số men khi bắt đầu lên men. Nó có thể lên men tạo thành 6-7 độ cồn, nhưng tạo ra một Trường ĐH Công Nghiệp TP,HCM - Viện công nghệ sinh học và thực phẩm. Tiểu luận: tìm hiểu hệ vi sinh vật có lợi trong sản xuất các sản phẩm từ rau quả. loạt các axit bay hơi cũng như các este của chúng làm cho dịch có mùi tạp và nó còn kim hãm các loại nấm men chính trong lên men, K.apiculata nhạy cảm với S02. Trong nghề làm rượu vang người ta không mong muốn loài men này phát triển, nếu có thì chỉ cần có trong giai đoạn đầu tạo được 3-4° cồn. 6) Yêu cầu đối với chọn nấm men thuần chủng : Nấm men rượu vang thuần khiết được Hansen lần đầu tiên (1883) tách được từ quả nho va được mang tên là Saccharomyces ellipsoideus. ông phân lập ra từng khuẩn lạc với tế bào riêng biệt trên môi trường đặc và được cấy chuyền với sự kiểm tra bằng kính hiển vi. Từ đấy việc nghiên cứu giống men thuần chủng được chú ý nhưng cũng có nhiều ý kiến khác nhau vế sử dụng chúng cho sản xuất rượu vang. Sau khi có hãng rượu sản xuất được các loại vang ngon từ giống thuần chủng vấn đề này mới thực sự được quan tâm và phát triển trong nghiên cứu cũng như áp dụng trong công nghiệp. Các nòi nấm men thuần khiết dùng nhiều trong sản xuất thuộc giống s. vini và s. oviíormis. Các chủng nấm men thuần khiết này, có sự khác nhau về tốc độ sinh trưởng, khoảng nhiệt độ thích hợp để lên men, khả năng tạo cồn va chịu cồn, khả năng chịu được pH thấp cũng như khả năng kết lắng (tạo thành dạng bông hoặc dạng bụi) như đã đề cập tới ở trên. Những yêu cầu đối với nấm men rượu vang là: có lực lên men cao đối với nước quả, sử dụng đường cho lên men gần hoàn toàn, kết lắng tốt, làm trong dịch rượu nhanh, chịu được độ rượu cao và độ axit của môi trường, cũng như các chất sát trùng, tạo cho rượu hương vị thơm ngon thanh khiết. GVHD: Ts Đàm Sao Mai trang 8 IV. Các yếu tố ảnh hưởng tới nắm men tronợ lên men rươu vang tư nhiên : 1) Oxy : Trường ĐH Công Nghiệp TP,HCM - Viện công nghệ sinh học và thực phẩm. Tiểu luận: tìm hiểu hệ vi sinh vật có lợi trong sản xuất các sản phẩm từ rau quả. Hầu hết các chủng nấm men trong lên men rượu vang thuộc giống Saccharomyces. Chúng là nhóm vi sinh vật kỵ khí tùy tiện. Khi trong môi trường đủ lượng oxy nấm men phân hủy đường dùng làm nguồn năng lượng và cấu tạo tế bào tăng sinh khối. Trường hợp thiếu oxy (kị khí) nấm men sử dụng phần oxy hoà tan trong môi trường để sinh trưởng và chủ yếu là lên men. Trong quá trình lên men giai đoạn đầu yêu cầu oxy cao nhất để nấm men sinh sản, phát triển tăng sinh khối. Nếu có giai đoạn nhân giống thì cũng cần phải cung cấp oxy bằng cách lắc hoặc sục khí. 2) Nhiệt độ : Nhiệt dộ lên men có ảnh đến đời sống của nấm, men, đến quá trình lên men và chất lượng của sản phẩm. Nhiều cống trình nghiên cứu về sản xuất rượu vang đã xác định được khoảng nhiệt, độ lên men rượu vang trắng thích hợp là 15-30°c. Còn lên men vang đỏ (nước quả lẫn với xác quả) phải chiết xuất các chất thơm và polyphenol từ vỏ quả nên cần thang độ cao hơn, thường là 25°c. 3) Hàm lượng đường Trong nước quả thường có hàm lượng đường không đều do vậy người ta thường bổ sung thêm đường saccarozo. Đa số các loại nấm men hoạt động bình thường trong môi trường có hàm lượng đường dưới 20%. Có 1 số chủng loại hoạt động ở môi trường có đường cao hơn. Khi nhân giống dùng môi trường có đường thấp dưới 10%. 4) pH của môi trường : Trong thực tế lên men những dịch quả chua thường được rượu vang ngon. Đối với dịch quả thường có độ pH từ 2,8-3,8. Khoảng pH này nấm men vẫn hoạt GVHD: Ts Đàm Sao Mai trang 9 động được. Vùng pH tối thích của nấm men là 4-6. Trường ĐH Công Nghiệp TP,HCM - Viện công nghệ sinh học và thực phẩm. Tiểu luận: tìm hiểu hệ vi sinh vật có lợi trong sản xuất các sản phẩm từ rau quả. Trong sản xuất rượu vang người ta thường chuẩn bị môi trường nước quả có độ pH bằng 3,0-3,5 , mà không cho lên men ở vùng pH 4-6 vi khoảng pH này cũng là điều kiện thích hợp cho các loài vi sinh vật có hại phát triển . 5) Nguồn nitơ : Đa số trong nước quả có các hợp chất nitơ đủ cung cấp cho nấm men. Song cũng có trường hợp vì hạn hán hoặc tùy từng loại quả không đủ nguồn nitơ cho nấm men sinh trưởng. Do đó cần phải bổ sung thêm nguồn nitơ. Trong trường hợp này người ta thường dùng amon sulíat (NH4)2S04. Cũng có thể dùng dịch men tự phân cho thêm vào môi trường. Nếu dịch quả quá chua dùng tactrat amon - kali hay amon hydroxyt trung hòa bớt acid. Ngoài nguồn nitơ cũng cần chú ý đến nhu cầu sinh trưởng của nấm men. Nếu thấy men phát triển kém có thể thêm vào 1 lit nước quả 0,2ml hỗn hợp có thành phần như sau amon sulíat - 10Og/l, vitamin B1 (thiamin) - 0,25g/l, canxi pantotenat - 0, 25g/l, vitamin H (biotin) - 0,002g/l. Cũng có thể dùng cao nấm men thay cho hỗn hợp này. Đối với dịch nhân giống hoặc hoạt hóa giống thì hỗn hợp có các nguồn nitơ và các chất sinh trưởng này rất có ý nghĩa. Trong nước quả thường có đủ các chất khoáng đối với nhu cầu của nấm men. Vì vậy không cần phải bổ sung thêm chất khoáng. Song trong nghiên cứu cũng như nhân giống có thể thêm nguồn photpho kali ở dạng muối photphat magiê ở dạng muối sunfat. Ngoài ra để chống oxy hóa nước quả, người ta có thể thêm hóa chất vào nước quả sau khi ép và trước khi lên men. Chất dùng rộng rãi là S02 (anhydrit suníurơ). V. Các QUV trình sản xuất rươu vanợ: Quy trình sản xuất rượu vang có thể mô tả một cách đơn giản nhất như sau: GVHD: Ts Đàm Sao Mai trang 10 . TP,HCM - Vi n công nghệ sinh học và thực phẩm. Tiểu luận: tìm hiểu hệ vi sinh vật có lợi trong sản xuất các sản phẩm từ rau quả. Trong thời gian chuyển từ. TP,HCM - Vi n công nghệ sinh học và thực phẩm. Tiểu luận: tìm hiểu hệ vi sinh vật có lợi trong sản xuất các sản phẩm từ rau quả. khuẩn Lactic có sẵn trong
