Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ chip gỗ sồi, nhiệt độ và thời gian tàng trữ đến chất lượng brandy dứa

68 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017 I. ĐẶT VẤN ĐỀ Brandy là đồ uống có cồn được sản xuất từ dịch quả lên men, thường được chưng cất hai lần để thu được dịch cất và tàng trữ trong thùng gỗ sồi. Các nước khác nhau áp dụng các sơ đồ và chế độ công nghệ khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của nguyên liệu và hệ thống thiết bị. Trong dịch cất chứa cồn, các rượu bậc cao, ester, aldehyd, axit béo và phenol bay hơi, trong quá trình tàng trữ tạo thành các hợp chất mới quyết định đến mùi, vị của brandy thành phẩm. Từ vật liệu gỗ sồi trích ly vào dịch ủ một khối lượng xác định các chất tanin, hemicelullose, lignin, terpen, pectin, protein,... sau quá trình chuyển hóa các chất này, mùi, vị, màu sắc của brandy được hình thành. Thời gian ủ thường dao động trong khoảng 6 - 12 tháng đến 3 năm hoặc lâu hơn (Маринов, 2005). Thị trường Brandy trong nước hiện nay đang bỏ ngỏ để các loại brandy ngoại nhập thống trị (Trần Thanh Hùng và ctv., 2011). Chưa có công trình nào về nghiên cứu sản xuất brandy dứa tại Việt Nam được công bố, chính vì vậy việc nghiên cứu sản xuất brandy dứa có hương vị đặc trưng của dứa, có màu hổ phách từ gỗ sồi là cần thiết. Bài báo này nhằm xác định một số thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến chất lượng brandy dứa và là sự kế tiếp các nghiên cứu về quá trình lên men dịch dứa đã công bố trước đây (Nguyễn Tuấn Linh và ctv., 2016). II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Dịch dấm chín từ quá trình lên men dịch dứa (Nguyễn Tuấn Linh và ctv., 2016). - Chip gỗi sồi có nguồn gốc từ Pháp, French Oak Chips Traditional Toast Fine CSF12. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Xác định thành phần dịch cất Dịch dấm chín được chưng cất phân đoạn bằng thiết bị chưng cất chân không có hồi lưu ở áp suất ổn định -540 mm Hg, nhiệt độ sôi 54 - 66oC tùy thuộc vào nồng độ cồn trong dịch dấm trong quá trình chưng cất, nhiệt độ sôi bắt đầu từ 54oC tại nồng độ cồn trong dấm chín ban đầu 9,82% v/v và kết thúc đạt 66oC khi nồng độ cồn còn 0,5% v/v. Áp suất hơi tăng dần từ 1,5 - 2 atm trong quá trình cất. Sau khi chưng cất lần 1, tiến hành pha loãng nồng độ cồn về mức 22% v/v và chưng cất lần 2 để thu được dịch cất theo cách loại bỏ rượu đầu, rượu cuối. 2.2.2. Nghiên cứu tỉ lệ bổ sung chip gỗ sồi so với dịch cất Quy mô các thí nghiệm là 5 lít/bình. Thí nghiệm được tiến hành với 5 công thức về tỷ lệ chip gỗ sồi bổ sung so với dịch cất là: 0 (đối chứng); 2; 3; 4 và 5 g/l, thời gian tàng trữ là 6 tháng, dịch ủ được bổ sung với nước RO để đưa nồng độ cồn đạt mức 40% v/v nhằm tạo thành brandy thành phẩm. Độ màu của sản phẩm được xác định bằng phương pháp đo OD ở bước sóng 620nm. Chất lượng sản phẩm được đánh giá bằng cảm quan theo Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN: 3217-1979). 2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tàng trữ rượu brandy dứa Brandy được tàng trữ trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau: 200C, 250C, và ở điều kiện nhiệt độ tự nhiên của môi trường. Tiến hành theo dõi các chỉ tiêu hoá lý theo Lê Thanh Mai và cộng tác viên (2007), đánh giá cảm quan các mẫu brandy sau 6 tháng theo Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN: 3217-1979). 1 Trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp 2 Học viện Nông nghiệp Việt Nam NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ CHIP GỖ SỒI, NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN TÀNG TRỮ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BRANDY DỨA Hồ Tuấn Anh1, Đinh Thị Hiền2 TÓM TẮT Nghiên cứu nhằm xác định một số thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến chất lượng brandy dứa, bao gồm tỷ lệ chip gỗ sồi, nhiệt độ và thời gian tàng trữ dịch cất. Kết quả cho thấy tỷ lệ bổ sung chip gỗ sồi French Oak Chips Traditional Toast Fine CSF12 là 4 g/l so với dịch cất; nhiệt độ tàng trữ 25oC; thời gian tàng trữ 6 tháng cho sản phẩm brandy dứa đáp ứng các yêu cầu về chất lượng của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia đối với đồ uống có cồn. Sản phẩm có hương thơm đặc trưng của dứa, vị dịu êm, màu hổ phách, điểm cảm quan đạt loại khá, xấp xỉ các loại rượu brandy Napoleon Brandy XO và rượu Dalat Brandy đang được lưu hành trên trị trường. Từ khóa: Brandy dứa, chip gỗ sồi, thời gian tàng trữ, nhiệt độ, đánh giá cảm quan 69 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017 2.2.4. Nghiên cứu xác định thời gian tàng trữ rượu brandy dứa Brandy được tàng trữ tại nhiệt độ được xác định theo 2.2.3 và tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm sau các khoảng thời gian 0 (đối chứng); 2; 4; 6; 8 tháng. Chất lượng sản phẩm được đánh giá bằng cảm quan theo Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN: 3217- 1979) và so sánh với các sản phẩm Rượu Napoleon Brandy XO và rượu Dalat Brandy trên thị trường. 2.3. Các phương pháp phân tích - Xác định hàm lượng cồn trong dịch cất bằng tỷ trọng kế (Lê Thanh Mai và ctv., 2007). - Xác định lượng axit theo phương pháp trung hòa với 0,1N NaOH với chất chỉ thị là phenolphtalein (Lê Thanh Mai và ctv., 2007). - Xác định hàm lượng các chất bay hơi trong rượu bằng máy sắc ký khí GC Arilent 6890N (Nhật), cột mao quản HP Wax Bonded Polyethylen glycon: 60 m (đường kính 320 μm, độ dầy 0,25 μm), detector: FID, chất chuẩn nội: 1-butanol, khí mang: nitơ, tốc độ dòng: 1,2 ml/phút. - Đánh giá chất lượng cảm quan rượu brandy thành phẩm theo phương pháp cho điểm (TCVN: 3217-1979). 2.4. Phương pháp xử lý số liệu Sử dụng toán học xác suất và thống kê bằng phần mềm Minitab: Giá trị trung bình mẫu; độ lệch chuẩn; độ tin cậy: 95%. 2.5. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Các thí nghiệm được tiến hành từ 6/2015 - 8/2016 tại Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam và Công ty TNHH Một thành viên Bia Rượu ERESSON. III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Xác định thành phần dịch cất sau quá trình chưng cất phân đoạn Qua lần chưng cất đầu, cồn và các thành phần bay hơi được tách khỏi dịch dấm lên men. Trong lần chưng cất sau, dịch cất được tạo thành theo cách loại bỏ rượu đầu, trong đó tập trung những tạp chất không mong muốn, chủ yếu là các ester và aldehyde với vị sốc và mùi không đặc trưng. Rượu cuối có chứa một số rượu bậc cao và ester khó bay hơi ở nhiệt độ cao được tách bỏ sau khi thu hồi dịch cất. Thành phần của dịch cất được phân tích và thể hiện trên bảng 1. Bảng 1. Thành phần của dịch cất sau chưng cất phân đoạn Kết quả đạt được trên bảng 1 cho thấy, dịch cất thu được sau quá trình chưng cất phân đoạn không chứa furfurol, nồng độ cồn trong dịch cất đạt 57,5% v/v, thấp hơn so với tài liệu của Маринов (62 - 70% v/v), nhưng cao hơn đáng kể so với kết quả công bố của Vũ Thị Kim Phong (40 - 42% v/v). Các chỉ tiêu chất lượng khác của dịch cất dao động trong phạm vi cho phép. 3.2. Ảnh hưởng tỉ lệ bổ sung chip gỗ sồi đến chất lượng rượu Trong thời gian tàng trữ brandy tiến hành bổ sung chip gỗi sồi để tạo hương vị, màu sắc cho sản phẩm. Các thí nghiệm được tiến hành theo mô tả tại 2.2.2, kết quả được trình bày trên bảng 2. Bảng 2. Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung chip gỗ sồi đến màu sắc của rượu Brandy dứa Ghi chú: Trong cùng một hàng, các số có chữ cái giống nhau thì không khác nhau ở mức ý nghĩa α = 0,05. Theo các kết quả đạt được trên bảng 2, sau thời gian tàng trữ 6 tháng, với tỷ lệ chip gỗ sồi 4 g/l màu sắc, hương vị của rượu brandy được đánh giá là tốt nhất. Với các tỷ lệ chip gỗ sồi nhỏ hơn, màu sắc sản phẩm sáng, không đặc trưng cho brandy, trong khi với tỷ lệ 5 g/l xuất hiện vị chát của rượu và màu đậm. 3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ tàng trữ đến chất lượng rượu brandy dứa Brandy được bảo quản, tàng trữ trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau: 200C, 250C, và ở điều kiện nhiệt độ của môi trường 220C - 340C. Các chỉ tiêu hóa lý và cảm quan của brandy thành phẩm sau 6 tháng tàng trữ được biểu thị trên bảng 3. STT Các chỉ tiêu Đơn vị tính Hàm lượng 1 Nồng độ cồn % v/v 57,5 2 Acetaldehyde mg/l 47,70 3 Ethyl acetate mg/l 305,98 4 Methanol mg/l 273,9 5 Rượu bậc cao mg/l 1610,9 6 Axit (qui về acetic) mg/l 183,6 7 Furfurol mg/l Không có Chỉ tiêu Tỷ lệ chip gỗ sồi bổ sung 0 g/l 2 g/l 3 g/l 4 g/l 5 g/l OD620 0,12c 0,15bc 0,18abc 0,20ab 0,24a Cảm quan (điểm) 8,4 12,8 14,3 16,11 15,6 70 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017 Số liệu thu được trên bảng 3 cho thấy, các thành phần của rượu không có sự khác biệt đáng kể sau quá trình tàng trữ ở các nhiệt độ khác nhau. Chất lượng cảm quan của rượu được cải thiện đáng kể trong quá trình tàng trữ, rượu êm dịu và hài hòa hơn, không gây cảm giác hăng, cay như khi vừa mới chưng cất, rượu trở lên đậm đà và dễ uống. Theo đánh giá chung rượu được tàng trữ ở nhiệt độ 200C và 250C thể hiện giá trị cảm quan tốt hơn so với tàng trữ ở nhiệt độ môi trường. Để tiết kiệm chi phí sản xuất cho việc duy trì nhiệt độ thấp, giá trị nhiệt độ tàng trữ phù hợp được lựa chọn là 25oC. Kết quả đạt được của thí nghiệm tương đồng với công bố của Vũ Thị Kim Phong và cộng tác viên (2011) khi nghiên cứu về quả vải và quả mận. 3.3. Ảnh hưởng của thời gian tàng trữ đến chất lượng rượu brandy dứa. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tàng trữ đến chất lượng rượu brandy, nhiệt độ được lựa chọn là 25oC, các thí nghiệm được mô tả theo 2.2.3, kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm được trình bày trên bảng 4. Bảng 4. Ảnh hưởng của thời gian tàng trữ đến chất lượng rượu brandy dứa Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy brandy tàng trữ sau 4 tháng có điểm cảm quan xếp loại trung bình. Sau 6 tháng tàng trữ sản phẩm có hương thơm đặc trưng của dứa, vị dịu êm, màu hổ phách, điểm cảm quan đạt loại khá. Khi tăng thời gian tàng trữ lên đến 8 tháng, chất lượng brandy có được cải thiện nhưng không đáng kể, điểm cảm quan cũng đạt loại khá. So sánh với các dòng sản phẩm brandy thông thường, chất lượng rượu thí nghiệm có thời gian tàng trữ ngắn hơn so với công bố 6 - 12 tháng của Маринов (2005). Để đảm bảo chất lượng sản phẩm cũng như hiệu quả kinh tế thời gian ủ được lựa chọn là 6 tháng. Bảng 5. Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý Bảng 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ tàng trữ đến chất lượng brandy Ghi chú: Trong cùng một hàng, các số có chữ cái giống nhau thì không khác nhau ở mức ý nghĩa α = 0,05. STT Chỉ tiêu Đơn vị tính Hàm lượng các chất ở nhiệt độ tàng trữ khác nhau 200C 250C Nhiệt độ môi trường (220C - 340C) 1 Nồng độ cồn % v/v 52,9a 52,6a 52,5a Acetaldehyde mg/l 58,3a 58,9a 59,1a Ethyl acetate mg/l 450,3a 456,1a 459,2a Methanol mg/l 259,3b 253,9ab 250,2a Rượu bậc cao mg/l 1478,6b 1465,6a 1458,6a Axit (qui về acetic) mg/l 236,7a 241,6a 245,4a 7 Furfurol - Không có Không có Không có 8 Cảm quan - Trong suốt, hương vị hài hoà Trong suốt, hương vị hài hoà, đặc trưng Trong suốt, hương đặc trưng, vị hơi sốc STT Thời gian bảo quản (tháng) Đánh giá cảm quan Điểm cảm quan 1 0 Màu nhạt, hương vị sốc 9,40 2 2 Màu hổ phách nhạt, hương vị sốc 12,66 3 4 Màu hổ phách, hương tương đối đặc trưng 13,91 4 6 Màu sắc đặc trưng, hương thơm đặc trưng của dứa, vị dịu êm 15,76 5 8 Hương đặc trưng, màu sắc đặc trưng, vị dịu êm 16,06 STT Chỉ tiêu Hàm lượng Đơn vị 1 Methanol 242,95 mg/l 2 Furfurol KPH 3 Cồn 52,53 % 4 Diethyl acetat 7,77 mg/l 5 Isobutylric acid 0,05 mg/l 6 Furfural 0,04 mg/l 7 Ethyl amyl acetal 0,05 mg/l 8 Methylhydrazine 0,01 mg/l 9 Hexanoic acid, ethyl ester 0,19 mg/l 10 Octanoic acid, ethyl ester 0,27 mg/l 11 methyl chavicol 0,28 mg/l 12 α-copanene 0,1 mg/l 13 decanoic acid, ethyl ester 0,25 mg/l 14 β-elemene 0,02 mg/l 15 germacrene D 0,03 mg/l 16 d-nerolidol 0,2 mg/l 17 nonanoic acid, ethyl ester 0,07 mg/l 18 isobutyl phthalate 0,03 mg/l 19 tetradecanoic acid, 2-methyl-, methyl ester 0,06 mg/l 71 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017 Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý của rượu sau quá trình tàng trữ 6 tháng được trình bày trong bảng 5. Thành phần hóa học của rượu đáp ứng yêu cầu của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia đối với đồ uống có cồn, hàm lượng metanol thấp hơn đáng kể so với định mức cho phép 2 g/l, sản phẩm không chứa furfurol, phương pháp chưng cất chân không có hồi lưu là nguyên nhân tách loại các thành phần gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe người tiêu dùng. 3.4. So sánh chất lượng rượu brandy nghiên cứu với sản phẩm rượu tương đồng trên thị trường Rượu brandy dứa thành phẩm được pha chế từ dịch cất sau quá trình ủ 6 tháng với nước RO nhằm đưa về nồng độ cồn 40% v/v và được đánh giá cảm quan cùng với 2 loại rượu trên thị trường là rượu Napoleon Brandy XO có nồng độ cồn 40% v/v sản xuất tại công ty CP Rượu Bình Tây, rượu Dalat Brandy nồng độ cồn 40% v/v sản xuất tại công ty CP Bia rượu Đà Lạt (Dalatbeco) (Bảng 6). Kết quả đánh giá cảm quan và cho điểm các mẫu rượu cho thấy, về độ trong và màu sắc, sản phẩm của đề tài thấp điểm hơn so với 2 sản phẩm còn lại. Rượu Napoleon Brandy XO và rượu Dalat Brandy được chế biến theo quy mô công nghiệp và độ trong và màu sắc được kiểm soát theo các quy trình nghiêm ngặt. Tùy thuộc vào bản chất nguyên liệu, mỗi sản phẩm có đặc trưng riêng về mùi, vị. Sản phẩm thí nghiệm thể hiện hương vị dứa rõ nét. Tuy nhiên công nghệ của các doanh nghiệp vẫn có các ưu việt về chất lượng cảm quan của sản phẩm. Chất lượng của rượu thí nghiệm có điểm cảm quan đạt loại khá, xấp xỉ các loại rượu brandy đang được lưu hành trên trị trường. Lưu ý rằng chất lượng sản phẩm brandy dứa có thể tiếp tục được hiệu chỉnh thông qua việc ứng dụng các chất điều vị hoặc kỹ thuật phối chế hương liệu. IV. KẾT LUẬN Nghiên cứu đã xác định được một số thông số kỹ thuật cho cất lượng brandy dứa tốt nhất: Tỷ lệ bổ sung chip gỗ sồi là 4 g/l so với dịch cất; nhiệt độ tàng trữ 25oC; thời gian tàng trữ 6 tháng. Sản phẩm brandy dứa có hương thơm đặc trưng của dứa, vị dịu êm, màu hổ phách, điểm cảm quan đạt loại khá và đáp ứng các yêu cầu về chất lượng của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia đối với đồ uống có cồn. LỜI CẢM ƠN Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo và các kỹ sư của Công ty TNHH Một thành viên Bia rượu ERESSON đã phối hợp thực hiện nghiên cứu này. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Tuấn Linh, Đinh Thị Hiền, Hồ Tuấn Anh, 2016. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men, nhiệt độ và thời gian lên men đến sản xuất brandy dứa. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, số 5(66): 26-30. Vũ Thị Kim Phong, Nguyễn Thị Hồng Chi, Trần Thị Lan, Nguyễn Đắc Kiên, Hoàng Liên Hương, Nguyễn Văn Cường, Lê Hoài Thanh, Hồ Việt Hưng, Nguyễn Thị Hợi, 2011. Nghiên cứu công nghệ sản xuất Rượu Brandy từ quả vải và quả mận của Việt Nam. Đề tài thuộc Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực CNCB đến năm 2020. Công ty Cổ phần Cồn rượu Hà Nội. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia, 2010. QCVN 6-3: 2010/BYT. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia đối với các sản phẩm đồ uống có cồn. Tiêu chuẩn Quốc gia, 1979. TCVN 3217-1979. Rượu - phân tích cảm quan - phương pháp cho điểm. Маринов, М., 2005. Технология на високоалкохолните напитки и спирта. Академично издателство на УХТ - Пловдив. Bảng 6. Chất lượng cảm quan của ba sản phẩm rượu brandy Mẫu rượu Tổng điểm chưa có trọng lượng Điểm chất lượng Xếp loạiĐộ trong và màu sắc Mùi Vị Napoleon Brandy XO 35 30 31 17,66 Khá Dalat Brandy 33 27 29 16, 46 Khá Brandy dứa 26 33 25 15,76 Khá