Đặt vấn đề Rượu vang là sản phẩm lên men khá phổ biến và có từ lâu đời. Khác với rượu trắng và các loại rượu pha chế, nó là loại đồ uống lên men trực tiếp từ nước quả, không qua quá trình chưng cất. Rượu vang nếu sử dụng một cách vừa phải và điều độ là một thức uống tuyệt hảo, thơm ngon và bổ dưỡng cho sức khỏe của chúng ta. Chính vì tính phổ biến và tính lợi ích của nó, đến nay đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu và hàng loạt các mặt hàng rượu vang với nhiều hương vị khác nhau có mặt trên thị trường.
Sự đa dạng về nguyên liệu đã tạo ra các loại rượu vang phong phú về hương vị (Lương Đức Phẩm, 2007). Ngoài việc lên men từ nước quả, thì ngày nay rượu vang còn được sản xuất từ tinh bột của gạo nếp cẩm, gạo đỏ, khoai lang tím…Mà không qua quá trình chưng cất. Nguồn nguyên liệu rau củ ở nước ta rất phong phú và rẻ tiền nhưng có giá trị dinh dưỡng rất cao và khoai lang tím là một ví dụ điển hình. Khoai lang tím có nguồn gốc từ Nhật Bản mới được đưa về trồng ở nước ta và đã cho kết quả rất khả quan, đem lại thu nhập ổn định của người nông dân.
Trong khoai lang tím chứa nhiều anthocyanin hơn các loại khoai lang khác, đây là một chất màu không những tạo ra màu sắc đẹp, hấp dẫn mà còn có nhiều tác dụng có lợi đối với sức khỏe của con người. Theo nghiên cứu của giáo sư Soyoung Lim ở bang Kansas (Hoa Kỳ) thì khoai lang tím chứa nhiều anthocyanin có tính kháng ung thư rất tốt. Ngoài ra, tạp chí Nông Nghiệp và Hóa thực phẩm của Mỹ vừa công bố kết quả nghiên cứu mới về tác dụng của khoai lang tím trong việc làm giảm huyết áp, béo phì và phòng bệnh tiểu đường. Khoai lang được dùng trong sản xuất tinh bột biến tính như tinh bột oxy hóa và nhiều loại tinh bột khác, sản xuất đường glucose, fluctose, đường oligose.
Sản xuất ethanol sinh học, sản xuất rượu. Trong khi đó, việc sản xuất ethanol và rượu từ khoai lang rẻ hơn nhiều so với gạo, ngô, mía và đặc biệt không gây ảnh hưởng tới nguồn cung cấp lương thực của thế giới (Nguyễn Công Tạn, 2011). Hiện nay, rượu được sản xuất từ khoai lang chủ yếu rượu đã qua chưng cất vì không chưng cất sẽ rất đục nên làm mất đi màu sắc và hương thơm, giá trị dinh dưỡng của khoai lang. Sản xuất rượu vang từ khoai lang tím sẽ đem lại một loại rượu có màu sắc đẹp hấp n 2 dẫn từ tự nhiên, tốt cho sức khỏe và nâng cao giá trị của khoai lang tím nhưng việc làm trong và giữ được màu sắc ổn định là một điều rất khó khăn.
Để giải quyết được vấn đề này, trong quá trình sản xuất rượu vang không qua chưng cất mà sử dụng enzym α - amylase và enzym glucoamylase tạo thuận lợi cho quá trình hồ hóa, đường hóa biến tinh bột thành chất hòa tan glucose và đường đơn giản là cơ chất cho nấm men, đồng thời giúp dễ dàng trong khâu gạn lọc và điều chỉnh pH giữ màu cho anthocyanin, sử dụng nấm men thuần chủng nhằm tạo ra một loại rượu màu sắc đẹp, hấp dẫn chất lượng tốt, rút ngắn thời gian sản xuất. Hơn nữa, rượu vang từ khoai lang tím hiện nay chưa được sản xuất tại Việt Nam. Do đó cần thiết phải tiến hành nghiên cứu sản xuất rượu vang từ khoai lang tím để tạo ra một loại rượu có màu sắc đẹp, hấp dẫn chất lượng cao, tốt cho sức khỏe. Xuất phát từ vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế biến rượu vang từ bột khoai lang tím Nhật Bản”.
Mục đích và yêu cầu 1. Mục đích Xác định các thông số công nghệ trong quá trình chế biến rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản nhằm tạo ra sản phẩm đạt chất lượng. Yêu cầu - Nghiên cứu xác định được các thông số thích hợp cho quá trình dịch hóa tinh bột khoai lang tím. - Nghiên cứu xác định được các thông số công nghệ trong quá trình đường hóa tinh bột khoai lang tím bằng enzym glucoamylase (nồng độ, nhiệt độ, pH xử lý enzym).
- Nghiên cứu xác định được các thông số công nghệ của quá trình lên men rượu đối với sản phẩm rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản. - Đánh giá được chất lượng của rượu vang từ khoai lang tím Nhật bản thành phẩm theo TCVN 7045 - 2002. - Thiết lập được quy trình chế biến rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản. n 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Giới thiệu về khoai lang tím Khoai lang tím Nhật Bản (Murasakimasa – Nhật tím 1) có nguồn gốc từ Nhật Bản, do Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc nhập nội năm 1994 từ Công ty FSA. Giống tuyển chọn và giới thiệu hiện được trồng chủ yếu ở vùng đồng bằng sông Cửu Long với đặc tính nông học chủ yếu như sau: Thời gian sinh trưởng 105 – 110 ngày với năng suất củ tươi đạt 10 – 22 tấn/ha, hàm lượng chất khô 27 – 30 0Bx, vỏ củ màu tím sẫm, thịt củ màu tím đậm, dạng củ đều đẹp, có thể trồng quanh năm và cho thu nhập cao, gấp đôi các loại khoai khác. Đây là giống khoai dễ trồng, bình quân mỗi dây khoai cho từ 3 – 7 củ, ít bị sùng ăn. Do khoai lang tím Nhật Bản có chất lượng cao nên ngoài tỷ lệ củ dùng để ăn tươi còn được chế biến ra nhiều sản lượng khác như sấy khô, chế biến bánh kẹo, mứt đóng hộp… Nhờ vậy có thể tiêu dùng trong nước và xuất khẩu ra nước ngoài trên thế giới như: Nhật Bản, Mỹ, Singapore, Hàn Quốc… Mang lại giá trị kinh tế cao.
* Tính ưu việt của khoai lang tím Nhật Bản so với cá loại khoai lang khác Ngoài giá trị cung cấp năng lượng với nhiều loại vitamin A, B, C, E và các chất khoáng K, Ca, Mg, Fe, Se…, giàu chất xơ thực phẩm thì khoai lang tím Nhật Bản còn có những ưu điểm vượt trội so với các giống khoai lang khác. Những nghiên cứu gần đây cho thấy giống khoai lang tím có chứa một lượng anthocyanin đáng kể với tác dụng kháng oxy hóa rất mạnh, có khả năng kiềm chế đột biến của tế bào ung thư, ngăn ngừa ung thư, hạ huyết áp, phòng ngừa bệnh tim mạch. Chất màu trong khoai lang tím hiện đang được một số nhà nghiên cứu trên thế giới nghiên cứu để thu nhận chất màu thực phẩm thiên nhiên thay thế cho chất màu nhân tạo. Bao gồm các hợp chất phenol, anthocyanin, carotenoid, trong đó khoai lang tím chứa chất chống oxy hóa tổng số nhiều nhất.
Ngoài ra, khoai lang tím là một trong những nguyên liệu chủ yếu để chế biến loại nước uống chức năng.1: Hàm lượng các chất chống oxy hóa trong các loại khoai lang khác nhau Thành phần Màu sắc củ Trắng Vàng Tím Hợp chất Phenolic (%) 0,55 – 1,36 0,77 – 1,16 0,02 – 3,04 Anthocyanin (%) 0 – 0,08 0,01 – 0,13 0,23 – 1,82 Carotenoid (%) 0,40 – 14,75 0,33 – 56,93 0,37 – 4,32 Tổng số chất chống oxy hóa 809 – 2979 1424 – 3047 1751 – 5600 (µg trolox equiv/g) Hàm lượng chất khô (%) 25,7 – 40,7 25,4 – 37,0 33,2 – 41,7 Bảng 2. Hàm lượng các chất vi lượng trong các loại khoai lang Màu sắc củ Thành phần Trắng Vàng Tím Hàm lượng Sắt (ppm) 60,7 80,1 48,7 Hàm lượng Kẽm (ppm) 9,9 9,8 8,7 Hàm lượng Caxi (ppm) 0,14 0,19 0,18 Hàm lượng Kali (%) 0,87 0,96 0,90 Hàm lượng chất khô (%) 36,4 29,5 38,2 Các vi chất có trong khoai lang khá dồi dào, ăn khoai lang đơn thuần bảo đảm cung cấp thừa lượng vitamin A, đáp ứng 28% nhu cầu vitamin C, 25% chất manganese, 16% chất đồng, xơ và vitamin B6, 8% chất sắt và Kali. * Hợp chất anthocyanin có trong củ khoai lang tím Nhật Bản Hợp chất anthocyanin có trong khoai lang tím với hàm lượng từ 0,23 – 1,82%, đây là một hợp chất thuộc nhóm flavonoid. Anthocyanin là chất màu tự nhiên có nhiều tính chất, tác dụng quý báu, bởi vậy nó được sử dụng ngày càng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm cũng như trong y học.
Trong sản xuất thực phẩm cùng với các chất màu tự nhiên khác như carotenoid, clorofil, anthocyanin giúp sản phẩm hồi phục màu tự nhiên ban đầu, tạo ra màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm. Đồng thời do có khả năng kháng oxy hóa nên chúng còn được dùng để làm bền chất béo. Trong y học tác dụng của anthocyanin rất đa dạng nên được ứng dụng n 5 rộng rãi: do khả năng làm giảm tính thấm thành mạch và thành tế bào nên được sử dụng trong trường hợp chảy máu, hoặc có nguy cơ chảy máu. Do có khả năng chống oxy hóa nên anthocyanin được sử dụng để chống lão hóa, hạn chế sự giảm sức đề kháng do sự suy giảm của hệ thống miễn dịch, nhờ có tác dụng chống tia phóng xạ nên có thể hỗ trợ cho cơ thể sống trong môi trường có những bức xạ điện từ.
Ngoài ra, anthocyanin còn được dùng trong điều trị chống dị ứng, viêm loét do nguyên nhân nội sinh hay ngoại sinh, kháng nhiều loại vi khuẩn khó tiêu diệt, tăng chức năng chống độc của gan, ngăn ngừa sự nhiễm mỡ gan và hoại tử mô gan, điều hòa lượng cholesterol trong máu, tránh nguy cơ tắc nghẽn xơ vữa động mạch, phục hồi trượng lực tim, điều hòa nhịp tim và huyết áp, điều hòa chuyển hóa caxi, làm giảm đau do tác dụng co thắt cơ trơn, làm giảm các đám xuất huyết nhỏ trong bệnh tiểu đường. Ngoài ra anthocyanin còn có thể có nhiều ứng dụng khác do các phản ứng đa dạng của chúng trong các enzym và các quá trình trao đổi chất khác nhau, chính vì vậy việc quan tâm tới thực phẩm giàu anthocyanin ngày càng được tăng cường vì nó có lợi cho sức khỏe con người. Công thức và chất màu anthocyanin từ khoai lang tím 2. Giới thiệu về rượu vang 2.
Định nghĩa rượu vang Là rượu lên men từ các loại quả không qua chưng cất (lên men tự nhiên hoặc cấy chủng nấm men thuần khiết (có độ cồn từ 9 - 150)[7]. Bản chất của rượu vang là nước quả lên men. Do vậy, vang là sản phẩm tự nhiên, có giá trị dinh dưỡng, có n 6 hương thơm ngon, nhiều vitamin và khoáng, chứa các đường đơn dễ tiêu hóa, chống ung thư, có thể chữa một số bệnh như hen, thiếu máu… Dùng là rượu bồ, bồi dưỡng cho người sức khỏe yếu [3].