BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ MÃNG CẦU XIÊM Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : GS.TS.KH Nguyễn Trọng Cẩn Sinh viên thực MSSV: 1151110381 : Trần Lê Quang Trí Lớp: 11DSH02 TP Hồ Chí Minh, 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ MÃNG CẦU XIÊM Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn Trần Lê Quang Trí GS.TSKH Nguyễn Trọng Cẩn TP Hồ Chí Minh, 2015 Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án “Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm ” là công trình nghiên cứu của Các nội dung cùng các kết quả nghiên cứu đề tài này là trung thực Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường về lời cam đoan này TP HCM, ngày 10 tháng 08 năm 2015 Sinh viên thực hiện Trần Lê Quang Trí Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm LỜI CẢM ƠN Để hồn thành bài đờ án này, trước hết xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Quý thầy cô Khoa Công nghệ Sinh học – Môi trường – Thực phẩm, trường Đại Học Công nghệ Thành Phố Hờ Chí Minh (HUTECH) tạo mọi điều kiện thuận lợi trang bị vốn kiến thức cũng môi trường học tập hiện đại cho suốt bốn năm học qua Kính gửi lời cảm ơn chân thành đến GS.TS.KH Nguyễn Trọng Cẩn tận tình truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quí báu, hướng dẫn tơi hồn thành đờ án với tất cả tinh thần, trách nhiệm lòng nhiệt thành Xin chân thành cảm ơn: Các quý thầy cô phòng thí nghiệm hết lòng giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt quá trình thực hiện đề tài Bạn bè động viên, giúp đỡ tơi q trình thực hiện đờ án Và hết, xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Đấng sinh thành, người bên cạnh, hỗ trợ hết mực cả về vật chất lẫn tinh thần Xin chân thành cảm ơn! TP HCM, ngày 10 tháng 08 năm 2015 Sinh viên thực hiện Trần Lê Quang Trí Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH ẢNH vii MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Địa điểm và thời gian nghiên cứu 4.1 Địa điểm nghiên cứu 4.2 Thời gian nghiên cứu .2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về mãng cầu xiêm [7], [17], [24] 1.1.1 Nguồn gốc đặc điểm thực vật .3 1.1.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của mãng cầu xiêm .5 1.1.3 Tình hình sản xuất ở Việt Nam và một số công dụng của mãng cầu xiêm… 1.2 Tổng quan về rượu vang quả [1], [8], [11], [16], [17] 1.2.1 Khái niệm và lịch sử phát hiện 1.2.2 Phân loại rượu vang 1.2.3 Một số loại rượu vang nổi tiếng thế giới 1.2.4 Thành phần của rượu vang 10 1.2.5 Giá trị của rượu vang .11 1.3 Tổng quan về nấm men [1], [3], [8], [9], [11] 12 1.3.1 Giới thiệu về nấm men 12 i Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm 1.3.2 Các loại nấm men dùng sản xuất rượu vang .15 1.3.3 Yêu cầu đối với nấm men rượu vang 17 1.4 Cơ sở quá trình lên men [1], [2], [4], [9], [12] 17 1.4.1 Cơ sở sinh hóa quá trình lên men 17 1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 19 1.5 Enzyme pectinase [10], [22] 22 1.6 Nước [8], [19] 22 1.7 Đường, acid citric và natricacbonat [8], [20], [21], [23] 24 1.7.1 Đường 24 1.7.2 Acid citric .25 1.7.3 Natri cacbonat .25 1.8 Quy trình sản xuất rượu vang [1], [25], [6] .26 1.8.1 Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang 26 1.8.2 Thuyết minh quy trình .28 CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .32 2.1 Nguyên liệu và vật liệu nghiên cứu 32 2.1.1 Nguyên liệu .32 2.1.2 Dụng cụ và thiết bị 32 2.2 Phương pháp nghiên cứu [5] .32 2.2.1 Phương pháp hóa học .32 2.2.2 Phương pháp đánh giá cảm quan [13], [14] 33 2.2.3 Phương pháp xử lí số liệu thí nghiệm 35 2.3 Bố trí thí nghiệm 35 2.3.1 Thí nghiệm 1: Xác định tỷ lệ thành phần và các chỉ tiêu hóa lí của mãng cầu xiêm 35 2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của enzyme pectinase đến quá trình trích ly và làm dịch quả 35 2.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men rượu vang mãng cầu xiêm 36 ii Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm 2.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến quá trình lên men rượu vang 36 2.3.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men rượu vang mãng cầu xiêm .37 2.3.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến quá trình lên men rượu vang mãng cầu xiêm 37 2.3.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men phụ đến quá trình lên men rượu vang mãng cầu xiêm .37 2.3.8 Hoàn thiện quy trình 38 2.3.9 Kiểm tra chất lượng vi sinh và hóa sinh, cảm quan và sơ bộ hoạch toán chi phí sản xuất của sản phẩm .40 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41 3.1 Kết quả xác định các thành phần và các chỉ tiêu hóa lý của mãng cầu xiêm 41 3.2 Khảo sát ảnh hưởng của enzyme pectinase đến quá trình chiết tách và làm dịch quả 42 3.3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men tạo sản phẩm 43 3.4 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến quá trình lên men tạo sản phẩm …………………………………………………………………………….47 3.5 Khảo sát ảnh hưởng của độ pH đến quá trình lên men tạo sản phẩm 51 3.6 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến quá trình lên men tạo sản phẩm 54 3.7 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men phụ đến sản phẩm 58 3.8 Xây dựng quy trình sản xuất hoàn chỉnh 60 3.9 Kết quả kiểm tra chất lựơng sản phẩm 62 3.9.1 Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật 62 3.9.2 Kết quả kiểm tra sinh hóa sản phẩm 62 3.9.3 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm .62 3.10 Sơ bợ tính giá thành sản phẩm của phòng thí nghiệm 63 iii Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC Phụ Lục A: Các Phương Pháp Thí Nghiệm .1 Phụ Lục B: Chỉ Tiêu Vi Sinh Vật Đối Với Rượu Vang Phụ Lục C: Bảng Đánh Giá Cảm Quan Rượu Vang Mãng Cầu Xiêm Phụ Lục D: Kết Quả Phân Tích Ảnh Hưởng Của Các Thí Nghiệm 10 iv Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CTTN: Chỉ tiêu thí nghiệm TLNM: Tỷ lệ nấm men NĐCK: Nồng độ chất khô TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam EMB: Eosine Methylene Agar PCA: Plate Count Agar TSA: Tryptone Casein Soy Agar VRB: Violet Red Bile Agar v Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Phân loại khoa học mãng cầu xiêm Bảng 1.2: Thành phần hóa học của mãng cầu xiêm (loại chua) Bảng 1.3: Giá trị dinh dưỡng của 100g mãng cầu xiêm Bảng 1.4: Chỉ tiêu “Nước cấp sinh hoạt – yêu cầu chất lượng” 23 Bảng 1.5: Các chỉ tiêu cảm quan về “Đường tinh luyện” 24 Bảng 1.6: Các chỉ tiêu hóa – lý về “Đường tinh luyện” 25 Bảng 2.1: Điểm đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm rượu 33 Bảng 2.2: Phân loại chất lượng rượu vang 35 Bảng 3.1: Tỷ lệ khối lượng của mãng cầu xiêm 41 Bảng 3.2: Các chỉ tiêu hóa lý của dịch mãng cầu xiêm 41 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của enzyme pectinase đến quá trình chiết dịch quả 42 Bảng 3.4: Biến đổi hóa học của sản phẩm rượu vang theo thời gian lên men 44 Bảng 3.5: Biến đổi hóa học của sản phẩm rượu vang theo nồng độ chất khô điều chỉnh 48 Bảng 3.6: Biến đổi hóa học của sản phẩm rượu vang theo pH điều chỉnh 51 Bảng 3.7: Biến đổi hóa học của sản phẩm rượu vang theo tỷ lệ nấm men điều chỉnh 55 Bảng 3.8: Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men phụ đến cảm quan của sản phẩm 58 Bảng 3.9: Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật 62 Bảng 3.10: Kết quả kiểm tra sinh hóa sản phẩm 62 Bảng 3.11: Kết quả điểm đánh giá cảm quan của rượu vang mãng cầu xiêm 62 Bảng 3.12: Chi phí nguyên liệu sản xuất 63 vi Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ mãng cầu xiêm Cấy chuyền sang môi trường TSA, ủ ở 370C ± 0.5 24h Cấy vào môi trường trypton, 2MR-VP, Simmon Citrate Ủ ở 370C ± 0.5 24h Sử dụng các loại thuốc thử để test thử nghiệm IMViC Phát hiện hay không phát hiện E.Coli mẫu 2.5 Phương pháp định lượng nấm men, nấm mốc 1ml mẫu + 9ml nước muối sinh lí  độ pha lỗng 10-1 Lấy 1ml mãu ở đợ pha lỗng 10-1 cho vào đĩa môi trường PDA  cấy trang Ủ 300C vòng 24h Đếm tất cả khuẩn lạc đĩa thạch (chọn các đĩa có số khuẩn lạc khoảng 15