Khảo sát ảnh hưởng của một số chủng nấm men trong sản xuất vang thanh long

Nội dung text: Khảo sát ảnh hưởng của một số chủng nấm men trong sản xuất vang thanh long

1. Tạp chớ Khoa học và Phỏt triển 2009: Tập 7, số 4: 500 - 506 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NễNG NGHIỆP HÀ NỘI KHảO SáT ảNH HƯởNG CủA MộT Số CHủNG NấM MEN TRONG SảN XUấT VANG THANH LONG Effects of Some Yeast Strains on Dragon Fruit Wine Production Đàm Sao Mai1, Trần Thị Thanh Thủy2, Trần Minh Tõm3 1Viện Cụng nghệ Sinh học và Thực phẩm, Trường Đại học Cụng nghiệp Tp.HCM 2Khoa Cụng nghệ Sinh học, Trường Đại học Bỏch khoa TP. HCM 3Khoa Cụng nghệ Sinh học, Trường Đại học Văn Lang TểM TẮT Thanh long là loại quả được trồng nhiều tại Bỡnh Thuận và được sử dụng chủ yếu để ăn tươi. Việc nghiờn cứu sản xuất cỏc sản phẩm khỏc nhau từ thanh long để đa dạng húa sản phẩm nhằm mở rộng khả năng tiờu thụ và thời gian tồn trữ thanh long là cần thiết. Nghiờn cứu này nhằm khảo sỏt việc sử dụng cỏc chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces oviformis, Saccharomyces vini với cỏc tỉ lệ phối trộn khỏc nhau để lờn men dịch quả thanh long, tạo sản phẩm rượu vang thanh long trắng. Kết quả nghiờn cứu cho thấy, điều kiện cho sản phẩm rượu thớch hợp nhất khi sử dụng phối hợp v v 50% ( /v) nấm men S. ovifomis, 50% ( /v) nấm men S. vini. Sản phẩm rượu vang thanh long thu nhận đạt v được hàm lượng ethanol (độ cồn) là 12 % ( /v), pH là 3,48, tổng hàm lượng chất khụ hũa tan (độ Brix) là 6,27 (oBx). Sản phẩm hoàn toàn phự hợp với thị hiếu tiờu dựng của người Việt Nam. Cú thể triển khai sản xuất dạng pilot và chuyển giao quy trỡnh sản xuất cho người dõn. Từ khúa: Bỡnh Thuận, lờn men, nấm men Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces oviformis, Saccharomyces vini, thanh long, vang. SUMMARY Dragon fruit is grown in Binh Thuan province and commonly used as fresh fruit. It is necessary to conduct researches for develop different products from dragon fruit to widen consumptive power and lengthen the lifetime of this fruit. The present research was carried out to examine possibility most suitable yeast strain for wine production. The yeast strains used were Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces oviformis, and Saccharomyces vini with different mixture ratios. The best formula of the v v yeast ratio was 50% ( /v) S. ovifomis and 50% ( /v) S. vini. The resultant wine produced has following v o characteristics: ethanol contents = 12% ( /v), pH 3,48; Brix = 6.27 ( Bx). The product appeared suitable for Vietnamese consumers and can be produced as pilot system prior to wide adoption. Key words: Dragon fruit, wine production, yeasts Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces oviformis, Saccharomyces vini. 1. ĐặT VấN Đề đặc biệt lμ vμo thời điểm chính vụ. Do thói quen sử dụng thanh long từ tr−ớc đến nay Thanh long lμ loại trái cây đặc sản của chủ yếu lμ ăn t−ơi, nên việc tạo ra những sản tỉnh Bình Thuận, năm 2006 với diện tích phẩm chế biến để giúp tiêu thụ một l−ợng trồng 6.800 ha, sản l−ợng đạt 120.000 tấn, lớn thanh long, cải thiện đời sống ng−ời nông xuất khẩu 22.248 tấn (Cục Xúc tiến th−ơng dân cũng nh− góp phần đa dạng hóa sản mại, 2007). Hiện nay, nhu cầu xuất khẩu chỉ phẩm trên thị tr−ờng lμ một việc lμm rất cần chiếm khoảng hơn 20% l−ợng thanh long thu thiết. Với đặc điểm quả to, nhiều n−ớc, vị hoạch, nên l−ợng thanh long còn lại phải chua ngọt, thanh long rất thích hợp để sản tiêu thụ ở thị tr−ờng trong n−ớc lμ khá lớn, xuất vang (Nguyễn Văn Bính, 2005). 500
2. Khảo sỏt ảnh hưởng của một số chủng nấm men trong sản xuất vang thanh long Trong nghiên cứu nμy, chúng tôi khảo 2.3.2. Điều kiện thí nghiệm sát ảnh h−ởng của các chủng nấm men khác Theo Đμm Sao Mai, Nguyễn Khánh nhau vμ tỉ lệ phối trộn giữa chúng đến quá Hoμng (2009) vμ Nguyễn Thị Quỳnh Nh− trình lên men r−ợu vang thanh long. (2007), dịch ép từ thanh long đ−ợc đảm bảo các yếu tố tr−ớc khi lên men nh− sau: - Tổng hμm l−ợng chất khô hòa tan: 2. VậT LIệU Vμ PHƯƠNG PHáP 23,07 (oBx); NGHIÊN CứU - pH dịch quả (dịch nguyên): 4,29; 2.1. Vật liệu - Tỉ lệ nấm men bổ sung vμo dịch quả: 10 (% v/ ); Thanh long dùng trong quá trình nghiên v cứu lμ giống ruột trắng, vỏ hồng đ−ợc trồng - Số l−ợng tế bμo nấm men: 2,1 - 2,6 x 107 (TB/ml); tại Bình Thuận. Điều kiện nhiệt độ trong quá trình lên Nấm men sử dụng lμ các chủng S. men đ−ợc đảm bảo nh− sau: cerevisiae, S. oviformis, S. vini đ−ợc cung cấp - Nhiệt độ lên men chính (7 ngμy): nhiệt từ phòng thí nghiệm, Bộ môn Công nghệ sinh độ phòng (31- 32,5oC); học Tr−ờng Đại học Bách Khoa TP. HCM. - Nhiệt độ lên men phụ (23 ngμy): 13-16oC; 2.2. Ph−ơng pháp nghiên cứu 2.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi Nghiên cứu sự ảnh h−ởng của 3 chủng Theo Nguyễn Đình Th−ởng, Nguyễn nấm men vμ tỉ lệ phối trộn của 2 chủng Thanh Hằng (2007) vμ Hμ Duyên T− (1996), S.cerevisiae vμ S. oviformi đến quá trình lên các chỉ tiêu theo dõi nh− sau: men vang thanh long dựa trên việc theo dõi - Xác định tổng hμm l−ợng chất khô hòa sự thay đổi của tổng hμm l−ợng chất khô hòa tan bằng khúc xạ kế. tan (độ Brix), pH vμ hμm l−ợng ethanol (độ - Xác định hμm l−ợng ethanol bằng ph−ơng cồn) trong thời gian lên men lμ 30 ngμy của 6 pháp ch−ng cất. công thức lên men. Sau đó tiến hμnh đánh - Xác định pH bằng thiết bị đo pH. giá cảm quan sản phẩm. - Đánh giá cảm quan bằng ph−ơng pháp Mỗi thí nghiệm đ−ợc kiểm tra 5 cho điểm với thang điểm từ 1 đến 10 dựa mẫu/lần. Giá trị thu đ−ợc lμ giá trị trung trên phép thử thị hiếu. bình của các mẫu. Các kết quả thu đ−ợc đ−ợc xử lý thống kê ANOVA (Đặng Văn Giáp, 1997). 3. KếT QUả Vμ THảO LUậN 2.3. Bố trí thí nghiệm 3.1. ảnh h−ởng của các chủng nấm men vμ 2.3.1. Các công thức thí nghiệm tỉ lệ phối trộn của hai chủng nấm men đến sự thay đổi tổng hμm l−ợng chất - Công thức 1 (CT1): sử dụng 100% (v/ ) v khô hòa tan trong quá trình lên men nấm men S. cerevisiae v Trong 6 công thức lên men thì công thức - Công thức 2 (CT2): sử dụng 100% ( /v) nấm men S. oviformis 2, 5, 6 có đ−ờng biểu diễn tổng hμm l−ợng chất khô hòa tan t−ơng tự nhau vμ công thức - Công thức 3 (CT3): sử dụng 100% (v/ ) v 1, 4 có đ−ờng biểu diễn tổng hμm l−ợng chất nấm men S. vini khô hòa tan t−ơng tự nhau, trong khi công v - Công thức 4 (CT4): sử dụng 25% ( /v) thức thứ 3 có đ−ờng biểu diễn tổng hμm l−ợng v nấm men S. ovifomis, 75% ( /v) nấm men S. vini chất khô hòa tan khác hẳn. Công thức 2, 5, 6 v - Công thức 5 (CT5): sử dụng 50% ( /v) có tổng hμm l−ợng chất khô hòa tan đạt thấp v nấm men S. ovifomis, 50% ( /v) nấm men S. vini nhất ở ngμy lên men thứ 7, còn đối với công v - Công thức 6 (CT6): sử dụng 75% ( /v) thức 1, 4 lμ ở ngμy lên men thứ 11, vμ đối với v nấm men S. ovifomis, 25% ( /v) nấm men S. vini công thức 3 thì ở ngμy lên men thứ 13. 501
3. Đàm Sao Mai, Trần Thị Thanh Thủy, Trần Minh Tõm Theo kết quả phân tích thống kê Anova Đ−ờng biểu diễn sự thay đổi pH ở tất cả thì sự khác nhau giữa tổng hμm l−ợng chất các công thức lμ t−ơng tự nhau. Vμo giai khô hòa tan của 6 công thức lên men không có đoạn bắt đầu lên men cho đến khi kết thúc sự sai biệt nhiều. Tuy nhiên, qua hình 1, có quá trình lên men chính, pH dịch quả ở tất thể thấy ở đây hình thμnh 3 dạng đ−ờng biểu cả các công thức đều giảm dần. Tuy nhiên, diễn tổng hμm l−ợng chất khô hòa tan, trong sau khi kết thúc quá trình lên men chính, đó tổng hμm l−ợng chất khô hòa tan ở công pH lại có khuynh h−ớng tăng nhẹ. Điều nμy thức 2,5,6 giảm nhanh vμ t−ơng đối đều qua có thể lý giải lμ do sau khi kết thúc quá trình các ngμy lên men so với các công thức còn lại. lên men chính (sau 7 - 13 ngμy lên men tùy 3.2. ảnh h−ởng của các chủng nấm men vμ theo chủng nấm men) thì có sự hình thμnh tỉ lệ phối trộn của hai chủng nấm men của quá trình lên men malolactic lμm phân đến sự thay đổi pH dịch quả trong quá giải l−ợng acid malic có trong vang d−ới tác trình lên men dụng của vi khuẩn lactic. Hình 1. Sự thay đổi tổng hμm l−ợng chất khô hòa tan trong quá trình lên men Hình 2. Sự thay đổi pH theo thời gian 502
4. Khảo sỏt ảnh hưởng của một số chủng nấm men trong sản xuất vang thanh long Hình 3. Sự thay đổi hμm l−ợng ethanol trong quá trình lên men Sau khi phân tích kết quả bằng xử lý 5, vμ 6 đều có sự tham gia của chủng nấm thống kê Anova, giá trị pH của 6 công thức men S. oviformis với các tỉ lệ khác nhau, đây lên men không có sự khác biệt lớn. Giá trị lμ chủng nấm men có khả năng lên men pH ở công thức 5, 6 thay đổi không nhiều vμ trong môi tr−ờng có độ đ−ờng, độ cồn cao vμ thay đổi ít hơn các công thức khác trong suốt tạo sản phẩm có độ cồn cao hơn những chủng thời gian lên men (Hình 2). nấm men khác (Fleet, 2003). Nh− vậy, quá trình lên men chính trong 3.3. ảnh h−ởng của các chủng nấm men vμ quy trình sản xuất vang thanh long bằng các tỉ lệ phối trộn của hai chủng nấm men chủng nấm men Saccharomyces kéo dμi đến sự thay đổi hμm l−ợng ethanol trong 7 - 13 ngμy (tùy chủng nấm men), lúc trong quá trình lên men nμy sản phẩm sẽ có độ cồn phù hợp, l−ợng Công thức 1, 4 có đ−ờng biểu diễn hμm acid vμ đ−ờng sót trong vang đủ để lμm nên l−ợng ethanol t−ơng tự. Các công thức 2, 5, 6 sự đầy đặn của vang. cũng có đ−ờng biểu diễn hμm l−ợng ethanol t−ơng tự, công thức thứ 3 có đ−ờng biểu diễn 3.4. Kết quả phân tích hồi quy hμm l−ợng ethanol không giống với đ−ờng Kết quả phân tích Anova cho thấy, hμm biểu diễn của các công thức trên (Hình 3). l−ợng ethanol phụ thuộc tuyến tính vμo tổng Trong đó, sau 9 ngμy lên men thì công thức 5 hμm l−ợng chất khô hòa tan (R2 = 0,982). đạt độ cồn cao nhất (12% v/ ), sau 11 ngμy lên v Ph−ơng trình hồi quy thu đ−ợc qua xử lý men hầu hết các công thức đều đạt đ−ợc độ v thống kê hồi quy: cồn cao nhất nh−: công thức 2 (12,33% /v), v y = 17,131 – 0,828x công thức 4 (11,33% /v), công thức 6 (12,33% v v v /v) vμ riêng đối với công thức 3 (11% /v) lμ 13 Trong đó: y- hμm l−ợng ethanol (% /v) ngμy. x- tổng hμm l−ợng chất khô hòa tan (oBx) Mặc dù theo kết quả phân tích Anova, 3.5. Kết quả đánh giá cảm quan hμm l−ợng ethanol của 6 công thức lên men khác nhau không nhiều, tuy nhiên, có thể Sản phẩm đ−ợc khảo sát với 30 ng−ời nhận thấy ở công thức 2, 5, 6 hμm l−ợng thử. Mỗi ng−ời thử đánh giá mức độ −a thích ethanol đạt đ−ợc cao hơn vμ trong thời gian của các công thức về các chỉ tiêu mμu sắc, nhanh hơn so với các công thức khác. Điều mùi, vị, độ trong, vμ mức độ −a thích chung nμy có thể giải thích lμ do ở các công thức 2, thông qua việc cho điểm (từ 1-10). 503
5. Đàm Sao Mai, Trần Thị Thanh Thủy, Trần Minh Tõm Bảng 1. Bảng điểm đánh giá cảm quan của các công thức vang thanh long Chỉ tiờu CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Màu sắc 6,90 ± 0,130 7,07 ± 0,106 7,13 ± 0,115 6,93 ± 0,159 7,20 ± 0,121 7,13 ± 0,104 Mựi 5,67 ± 0,088 5,90 ± 0,139 8,03 ± 0,102 7,10 ± 0,121 7,13 ± 0,142 7,23 ± 0,141 Vị 6,17 ± 0,128 5,93 ± 0,143 6,03 ± 0,131 6,57 ± 0,190 6,90 ± 0,147 6,90 ± 0,139 Độ trong 8,07 ± 0,159 7,00 ± 0,151 7,03 ± 0,162 7,50 ± 0,093 7,87 ± 0,133 7,80 ± 0,147 Mức độ ưa thớch chung 6,57 ± 0,157 6,57 ± 0,184 7,47 ± 0,184 6,40 ± 0,183 8,13 ± 0,133 7,97 ± 0,112 CT6 7,13 7,23 6,90 7,80 7,97 CT5 7,20 7,13 6,90 7,87 8,13 CT4 6,93 7,10 6,57 7,50 6,40 CT3 7,13 8,03 6,03 7,03 7,47 CT2 7,07 5,90 5,93 7,00 6,57 CT1 6,90 5,67 6,17 8,07 6,57 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 Màu sắc Mựi Vị Độ trong Mức độ ưa thớch chung Hình 4. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm vang thanh long với các công thức thực nghiệm khác nhau Công thức 3, 5 vμ 6 đ−ợc đánh giá cao Chỉ tiêu mμu sắc, độ trong ở 6 công thức hơn các công thức 1, 2, vμ 4. Có thể thấy việc đ−ợc đánh giá lμ t−ơng đ−ơng nhau; trong sử dụng những chủng nấm men phù hợp với khi ở chỉ tiêu mùi thì công thức 3 cho kết một tỉ lệ phối trộn thích hợp có thể tạo ra quả tốt nhất. ở chỉ tiêu vị, công thức 5, 6 cho vang đ−ợc đánh giá ngon hơn. kết quả cao t−ơng đ−ơng nhau. Xét về mức Chỉ tiêu về mμu sắc, độ trong vμ mức độ độ −a thích chung, công thức 5 cho kết quả cao nhất. Điều nμy lμ hợp lý vì công thức 5 −a thích của sản phẩm đ−ợc đánh giá cao (công thức sử dụng 50% (v/ ) nấm men S. hơn so với hai chỉ tiêu về mùi vμ vị. Nhìn v ovifomis, 50% (v/ ) nấm men S. vini) có sự kết chung sản phẩm đạt độ −a thích lμ từ thích v hợp của hai chủng nấm men th−ờng đ−ợc đến khá thích. dùng để lên men vang ở một tỉ lệ cân đối 1:1, Kết quả phân tích Anova về đánh giá đã giúp ta đạt đ−ợc cùng lúc −u điểm nổi bật cảm quan sản phẩm cho thấy sản phẩm r−ợu của hai chủng nμy đó lμ tạo cho r−ợu có độ vang thanh long khác nhau không những về cồn cao vμ h−ơng vị đặc tr−ng cho vang. các chỉ tiêu đánh giá mμ còn về các công thức Nh− vậy, theo kết quả đánh giá cảm thí nghiệm. quan, công thức 5 đ−ợc kết quả tối −u. 504
6. Khảo sỏt ảnh hưởng của một số chủng nấm men trong sản xuất vang thanh long 3.6. Hiệu quả kinh tế thấp nhất lμ 30 000 đồng/chai 750 ml, nh− Với hiệu suất 75,25%, cứ 100kg thanh vậy 1 lít vang Đμ Lạt trên thị tr−ờng sẽ có long sẽ sản xuất đ−ợc 75 lít vang (đã tính giá lμ 40 000 đồng. hao hụt). Nh− vậy, giá thμnh nguyên liệu Nh− vậy, nếu sản xuất vang thanh long, cho 1 lít sản phẩm lμ 9 425 đồng. Giá thμnh thì giá thμnh hoμn toμn có thể cạnh tranh điện n−ớc, nhân công đ−ợc tính lμ 50% giá đ−ợc. Khi đ−a vμo sản xuất theo số l−ợng lớn trị sản phẩm, t−ơng ứng với 4 712,5 đồng. thì chi phí sẽ còn giảm xuống. Thiết bị không Vậy chi phí cho 1 lít vang thanh long sẽ lμ 14 cần đầu t− nhiều, chi phí cho công nghệ rẻ 137,5 đồng. Nếu tính thêm cả giá bao bì, tiền, dễ lμm. Vì vậy, việc sản xuất vang thuế, thì đơn giá của 1 lít vang thanh long thanh long sẽ mở h−ớng phát triển mới cho sẽ vμo khoảng 20 000 đồng. ng−ời nông dân, đồng thời cũng sẽ lμm đa Giá thμnh vang Đμ Lạt trên thị tr−ờng dạng hóa sản phẩm cho ng−ời tiêu dùng. Bảng 2. Giá thμnh của 75 lít vang thanh long Thành phần nguyờn liệu Đơn vị Số lượng Đơn giỏ Thành tiền Ghi chỳ Giỏ tại Chợ Gạo (Tiền Giang), Thanh long kg 100 1 000 100 000 hiệu suất 75,25% Đường kg 8,25 15 000 123 750 Bổ sung 110g /l Pectinase lớt 0,10 1 300 000 130 000 sử dụng 0,1% SO2 lớt 5,63 45 000 253 125 sử dụng 75 mg/l Nấm men ống 2 50 000 100 000 2 loại giống Tổng chi phớ 706 875 * Giỏ thành lấy theo giỏ trờn thị trường, mua theo số lượng ớt 4. KếT LUậN đ−ợc đánh giá cao hơn so với hai chỉ tiêu về Sử dụng các chủng nấm men S. mùi vμ vị. Nhìn chung sản phẩm đạt độ −a cerevisiae, S. oviformis, S. vini với các tỉ lệ thích lμ từ khá thích đến thích. phối trộn khác nhau để lên men dịch quả Giá thμnh nguyên liệu cho một lít sản thanh long, tạo sản phẩm r−ợu vang thanh phẩm vang thanh long lμ 9.425 đồng. Nếu long trắng. Công thức 3, 5 vμ 6 đ−ợc đánh tính tất cả các chi phí thì giá của 1 lít sản giá cao hơn các công thức 1, 2, vμ 4. Các sản phẩm sẽ vμo khoảng 20.000 đồng. phẩm vang thanh long đạt đ−ợc hμm l−ợng Với những kết quả đạt đ−ợc nh− trên thì v ethanol lμ 11 - 12,33 (% /v) sau 7 - 13 ngμy sản phẩm hoμn toμn có khả năng sản xuất lên men (tùy chủng nấm men); pH lμ 3,35 - mở rộng, đặc biệt lμ sản xuất ở ngay vùng 3,48 vμ tổng hμm l−ợng chất khô hòa tan lμ cung cấp nguyên liệu sẽ giúp tiết kiệm chi 6,2 - 6,73 (oBx). phí sản xuất rất nhiều. Công thức 5 lμ công thức sử dụng phối Để phát triển thêm về loại sản phẩm v v hợp 50% ( /v) nấm men S. ovifomis, 50% ( /v) t−ơng tự, nên khảo sát thêm về khả năng nấm men S. vini cho kết quả tốt nhất. Lúc phối trộn giữa các loại nguyên liệu khác nμy sản phẩm r−ợu vang thanh long đạt nhau, cũng nh− việc sử dụng các chủng nấm v đ−ợc hμm l−ợng ethanol lμ 12 (% /v), pH lμ men phân lập từ tự nhiên để tạo dòng sản 3,48,vμ tổng hμm l−ợng chất khô hòa tan lμ phẩm mới. Đồng thời nên khảo sát thêm về 6,27 (oBx). Chỉ tiêu về mμu sắc, độ trong vμ giống thanh long đỏ để tạo sản phẩm r−ợu mức độ −a thích của sản phẩm thu nhận vang thanh long đỏ. 505
7. Đàm Sao Mai, Trần Thị Thanh Thủy, Trần Minh Tõm TμI LIệU THAM KHảO Nguyễn Thị Quỳnh Nh− (2007). Nghiên cứu sản xuất các sản phẩm lên men từ trái Đặng Văn Giáp (1997). Phân tích dữ liệu thanh long. Luận văn Thạc sĩ tr−ờng Đại khoa học bằng ch−ơng trình MS-Excel. học Bách Khoa TPHCM, tr.31 - 45. NXB. Giáo dục, tr. 29-63 Nguyễn Văn Bính (2005). Tìm hiểu về quả Đμm Sao Mai, Nguyễn Khánh Hoμng (2009). Công nghệ sản xuất r−ợu vang. NXB. Đại thanh long vμ nghiên cứu công nghệ chế học quốc gia TP.HCM, tr.58, 75, 202-204 biến cocktail thanh long đông lạnh. Luận văn Thạc sĩ tr−ờng Đại học Bách Khoa Hμ Duyên T− (1996). Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm. Đại học Bách khoa TP.HCM, tr.23-25. Hμ Nội, tr.71. Fleet, G.H. (2003). Yeast interactions and Lê Thanh Mai (2006). Các ph−ơng pháp wine flavour. International Journal of phân tích ngμnh công nghệ lên men. NXB. Food Microbiology. Vol. 86, Iss. 1-2, p. 11-22. Khoa học vμ kỹ thuật Hμ Nội. Cục Xúc tiến th−ơng mại (2007). Tiềm năng Nguyễn Đình Th−ởng, Nguyễn Thanh Hằng xuất khẩu trái thanh long Bình Thuận. (2007). Công nghệ sản xuất vμ kiểm tra cồn etylic, NXB. Khoa học vμ kỹ thuật Hμ on=com_content&task=view&id=2883&Ite Nội. mid=226. Truy cập ngμy 29/05/2007. 506