Đồ án Lên men malolactic trong sản xuất rượu vang (Thuyết minh + Slide)

Trong một khoảng thời gian dài sau đó, con người đã cố gắng thúc đẩy quá trình lên men malolactic bằng nhiều cá ch khác nhau, kể cả việc cấy giống vi khuẩn lactic thuần khiết vào dịch nho và vang. Nhưng cho đến 1983, một vấn đề cần giải quyết như lượng sinh khối cho vào canh trường đủ cho quá trình lên men và đạt được chất lượng mong muốn cũng như trạng thái sinh lý củ a vi khuẩn trong canh trường cũng vẫn chưa đượcbiết đến một cách rõ ràng.

Về sau, khi nghiên cứu thực hiện quá trình lên men malolatic trong phòng thí nghiệm bằng cách cấy giống vi khuẩn từ bên ngoài vào, đặc biệt gần đây cá c nhà sản xuất thường sử dụng các chế phẩm vi khuẩn Leuconostoc oenosđã qua sấy thăng hoa, người ta nhận thấy rằng loài này có khả năng chống chịu rất tốt trong môi trường có pH thấp (pH 3,2), nồng độ ethanol cao (12%) và hàm lượng SO2 là 13 mg/L. Tuy nhiên, khi áp dụng trực tiếp vào thựctế sản xuất thì kết quả đạt được không tốt, khoảng 90% lượng giống cấyban đầu bị chết khi cho vào vang đỏ và thậm chí nhiều hơn ở vang trắng. Do đó, người ta đã đưa ra giải pháp khắc phục như sau: trước khi sử dụng, cần tái hoạ t hóa các tế bào (reactivate) bằng cách cho chúng vào một môi trường thuận lợi để có thể đạt được trạng thái sinh lý thích nghi cao hơn, tăng khả năng chống chịu hơn với môi trường nước nho sau quá trình lên men ethanol. Kết quả đạt được theo phương án này là rất tốt, khả năng sống sót của những chủng tái hoạt hóa này rất cao.

NỘI DUNG:

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU ...................................................................................... 1

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG....................................................................................................... 1

1.2 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC .............................. 3

1.2.1 Định nghĩa ............................................................................................................... 3

1.2.2 Vị trí của lên men malolactic trong quy trình sản xuất rượu vang ........................ 4

1.3 MỤC ĐÍCH VÀ ỨNG DỤNG ............................................................................................. 5

1.3.1 Mục đích.................................................................................................................. 5

1.3.2 Phạm vi ứ ng dụng .................................................................................................. 7

CHƯƠNG 2: TÁC NHÂN LÊN MEN MALOLACTIC ....................................... 8

2.1 VI KHUẨN LÊN MEN MALOLACTIC............................................................................. 8

2.1.1 Phân loại và hình thái vi khuẩn malolactic ............................................................. 8

2.1.2 Đặc điểm sinh lý của Oenococcus oeni .................................................................. 10

2.1.2.1 Nhu cầu về chất dinh dưỡ ng............................................................................ 10

2.1.2.2 Sự sinh tổng hợ p năng lượ ng .......................................................................... 26

2.1.3 Một số giống vi khuẩn lê n men malolactic.............................................................. 30

2.1.3.1 Vi khuẩn lê n men malolactic trong tựnhiên .................................................. 30

2.1.3.2 Vi khuẩn lê n men malolactic trong công nghiệp ............................................ 31

2.2 YÊU CẦU TUYỂN CHỌN VI KHUẨN MALOLACTIC TRONG SẢN XUẤT ................ 35

CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC ...................................... 37

3.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA DỊCH LÊN MEN SAU

QUÁ TRÌNH LÊN MEN CHÍNH..................................................................................... 37

3.1.1 Các acid hữu cơ.......................................................................................................... 39

3.1.2 Các alcohol và polyol.................................................................................................. 41

3.1.3 Các hợp chất carbonyl ............................................................................................... 43

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔ NG NGHỆ THỰC PHẦ M

ii

3.1.4 Các ester..................................................................................................................... 45

3.1.5 Lipid ........................................................................................................................... 47

3.1.6 Các hợp chất chứa lưu huỳnh.................................................................................... 47

3.1.7 Các hợp chất polyphenol............................................................................................ 49

3.2 CÁC BIẾN ĐỔI DIỄN RA TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC ............... 51

3.2.1 Các biến đổi sinh học ............................................................................................... 51

3.2.1.1 Sự sinh trưở ng của vi khuẩn malolactic ........................................................... 51

3.2.1.2. Sự sinh trưở ng và trao đổi chất củ a nấm men................................................. 54

3.2.1.3. Tương tác sinh học giữa nấm men và vi khuẩn malolactic ............................. 54

3.2.2. Biến đổ i hoá học và hóa sinh..................................................................................... 59

3.2.2.1 Sự phân giả i các loại đường trong quá trình lên men malolactic .................... 60

3.2.2.2 Sự thay đổi pH hay độ acid tổng số .................................................................. 62

3.2.2.3 Hàm lượ ng các acid amin ................................................................................. 64

3.2.2.4 Hàm lượ ng các cấu tử hương ........................................................................... 64

3.2.2.3 Sự biến đổ i các chất màu ................................................................................. 73

3.2.3 Biế n đổ i cảm quan..................................................................................................... 73

3.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC ................ 74

3.3.1 Giống.......................................................................................................................... 74

3.3.2 Môi trườ ng lên men ................................................................................................... 75

3.3.2.1 Ả nh hưởng của các loại đường khácnhau và acid malic ................................. 75

3.3.2.2 pH...................................................................................................................... 75

3.3.2.3 Ethanol.............................................................................................................. 76

3.3.2.4 Sulfur dioxide (SO2) .......................................................................................... 78

3.3.2.5 Acid béo............................................................................................................. 79

3.3.2.6 Carbon dioxide (CO2)........................................................................................ 81

3.3.2.7 Ả nh hưởng bở i các hợp chất phenolic .............................................................. 82

3.3.3 Điều kiệ n lên men...................................................................................................... 83

3.3.3.1 Tỉ lệ giống cấy................................................................................................... 83

3.3.3.2 Nhiệt độ lên men .............................................................................................. 83

3.3.3.3 Oxy và thế oxy hóa khử ..................................................................................... 84

3.3.3.4 Thời điểm cấy giống ......................................................................................... 85

3.4 PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH LÊN MEN MALOLACTIC ............................................. 87

3.4.1 Giới thiệu chung ........................................................................................................ 87

3.4.2 Phương pháp tiến hành ............................................................................................. 88

3.4.2.1 Phương pháp cấy giống trực tiếp...................................................................... 88

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔ NG NGHỆ THỰC PHẦ M

iii

3.4.2.2 Phương pháp cấy giống đã được hoạthóa trước (Build-up inoculation ........... 89

CHƯƠNG 4: LÊN MEN MALOLACTIC BẰNG MỘT SỐ KỸ THUẬT KHÁC . 91

4.1 GIỚI THIỆU CÁC KỸ THUẬT KHÁC LÀM GIẢMĐỘ CHUA VANG ...................... 91

4.2 KỸ THUẬT LÀM GIẢM ĐỘ CHUA VANG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC ....... 92

4.2.1 Lên men malolactic bằng vi khuẩn malolactic cố định............................................. 92

4.2.1.1 Mục đích............................................................................................................ 92

4.2.1.2 Thành tựu công nghệ ....................................................................................... 92

4.2.1.3 Thiết bị lê n men ............................................................................................... 95

4.2.2 Lê n men malolactic bởi nấm men ........................................................................... 96

4.2.2.1 Giớ i thiệu .......................................................................................................... 96

4.2.2.2 Thành tựu công nghệ ....................................................................................... 97

4.3 ENZYME MALOLACTIC VÀ ỨNG DỤNG TRONG LÊN MEN MALOLACTIC.......... 101

4.3.1 Giới thiệu đô i nét về enzyme malate carboxylease ................................................... 101

4.3.2 Thu nhận và tinh sạch enzyme malolactic ............................................................... 101

4.3.3 Ứ ng dụng của enzyme malate carboxylase trong lê n men malolactic...................... 102

KẾT LUẬN CHUNG.................................................................................... 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 104

LINK DOWNLOAD

NỘI DUNG: