Mã số N2053: Công nghệ sản xuất rượu vang từ củ khoai lang tím – giải pháp tận dụng phế phụ phẩm khoai lang tím
Không chỉ giúp đa dạng hóa sản phẩm từ khoai lang tím, công nghệ này còn tận dụng nguồn khoai gãy vỡ (có giá trị kinh tế thấp), có thể triển khai ở cả quy mô công nghiệp cũng như áp dụng ở quy mô hộ gia đình, giúp người nông dân nâng cao thu nhập.
Thực trạng sản xuất
Khoai lang tím có tên khoa học là Ipomoea batatas, thuộc họ Convolvulaceae. Thành phần dinh dưỡng chính của khoai lang tím bao gồm đường, tinh bột, ngoài ra còn có các thành phần khác như protein và các vitamin (vitamin C, carotene, B1, B2...), các chất khoáng (P, Fe,...) góp phần quan trọng trong dinh dưỡng của con người. Đặc biệt, khoai lang tím có chứa các chất chống oxy hóa tăng cường miễn dịch và kháng viêm có lợi cho cơ thể, giúp ngăn ngừa một số bệnh tật như bệnh tim mạch, ung thư,… Màu tím trong khoai lang tím bắt nguồn từ anthocyanin - hợp chất có khả năng chống oxy hóa rất tốt cũng như có độ bền cao, không bị biến đổi nhiều sau quá trình nấu. Ngoài ra, chỉ số đường huyết của khoai lang tím thấp hơn khoai lang trắng nên khoai lang tím cũng là một loại thực phẩm hữu ích cho những người mắc bệnh tiểu đường.
Thực tế, củ khoai lang tím dễ bị mất giá nếu bị gãy vỡ do thu hoạch, do vận chuyển hoặc do không đạt kích cỡ. Lượng khoai không đạt này một phần nhỏ được dùng làm thức ăn cho vật nuôi, còn đa phần sẽ bỏ đi mà không đem lại chút lợi ích kinh tế nào. Do vậy, để tận dụng nguồn nguyên liệu giá rẻ sẵn có, các nhà khoa học ở Đại học Cửu Long đã nghiên cứu và hoàn thiện quy trình sản xuất rượu vang từ củ khoai lang tím.
Khoai lang tím có thể được sử dụng làm nguyên liệu trong quá trình làm rượu vang do sự có mặt của sắc tố anthocyanin giúp tạo nên màu đỏ tự nhiên cho sản phẩm. Quy trình sản xuất bao gồm hai quá trình chính là thủy phân nguyên liệu giàu tinh bột thành dịch đường và lên men ethanol tạo sản phẩm. Quy trình sản xuất rượu vang khoai lang tím không qua quá trình chưng cất nên giữ lại được những chất chống oxy hóa có lợi cho sức khỏe, đặc biệt là hàm lượng anthocyanin trong sản phẩm tương đối cao.
Sản phẩm rượu vang khoai lang tím.
Quá trình sản xuất kéo dài 3 tháng, từ 2,4kg khoai lang tím thu được khoảng 8 lít rượu vang thành phẩm.
Quy trình sản xuất
Tóm tắt các bước của quy trình: chuẩn bị nguyên liệu; rửa sạch bụi, đất cát và các dị vật khác ra khỏi nguyên liệu; gọt vỏ; hấp; dịch hóa, đường hóa để thủy phân tinh bột thành đường nhờ hệ enzyme amylase; phối chế và điều chỉnh (oBrix và pH) để thu được dịch đường chuẩn bị cho quá trình lên men; lên men rượu sử dụng nấm men Saccharomyces Cerevisae; lọc làm trong và ổn định chất lượng rượu vang; rót chai; bảo quản.
Bước 1: chuẩn bị nguyên liệu
Nguyên liệu khoai lang tím không bị hư hỏng, rửa sạch bụi, đất cát và các dị vật khác ra khỏi nguyên liệu, loại bỏ những thành phần không sử dụng được, gọt vỏ, tiến hành hấp ở nhiệt độ 110oC trong thời gian 50 phút (tùy theo kích cỡ của củ khoai có thể thay đổi thời gian hấp).
Bước 2: thủy phân tinh bột khoai lang
Khoai lang sau khi hấp chín sẽ được làm nhuyễn và phối với nước với tỉ lệ 1:4 (2,4 kg khoai lang: 9,6 kg nước). Tiến hành dịch hóa bằng enzyme alpha amylase có nguồn gốc từ vi sinh vật chịu nhiệt (nồng độ enzyme là 0,03%), sau đó đường hóa tinh bột khoai lang tím bằng enzyme glucoamylase (nồng độ enzyme là 0,02%).
Bước 3: chuẩn bị dịch lên men
Dịch khoai lang sau khi thủy phân xong có oBrix khoảng 5, tiến hành điều chỉnh oBrix về giá trị từ 22 (bằng cách bổ sung thêm đường saccharose). Lượng đường cần bổ sung thêm có thể tính nhanh bằng công thức do chuyên gia cung cấp.
Điều chỉnh giá trị pH của dịch khoai lang về giá trị 4,5, có thể sử dụng acid citric hoặc NaOH để điều chỉnh giá trị pH.
Bước 4: lên men rượu
Dịch khoai lang sau khi được điều chỉnh oBrix và pH (điều kiện thích hợp cho nấm men Saccharomyces Cerevisae hoạt động) cho vào thiết bị lên men, bổ sung nấm men (nấm men đã được hoạt hóa) với liều lượng 0,03% khuấy đều, đậy kín. Thời gian lên men là 10 ngày.
Bước 5: lọc làm trong và ổn định chất lượng rượu vang
Sau thời gian lên men rượu 10 ngày, tiến hành lọc bỏ xác khoai và nấm men, rượu cho vào thiết bị để ổn định và làm trong thời gian 2,5 tháng.
Bước 6: rót chai và bảo quản
Rượu được bảo quản nơi thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời. Rượu được bảo quản tốt hơn trong kho lạnh ở mức nhiệt độ từ 15-20oC.
Các điều kiện triển khai
Sản xuất rượu vang từ củ khoai lang tím rất đơn giản, chủ yếu cần chiết quang kế, nhiệt kế, bút đo pH. Bên tiếp nhận chuyển giao công nghệ có thể tự trang bị thêm thiết bị lọc sạn để thu nguồn nguyên liệu sạch.
Mỗi mẻ sản xuất quy mô hộ gia đình cần 2,4kg khoai lang tím và 9,6kg nước (tỷ lệ 1:4), sau 3 tháng thu được khoảng 8 lít rượu vang thành phẩm.
Nhà cung ứng tư vấn và hướng dẫn triển khai quy trình sản xuất ở quy mô công nghiệp.
Ưu điểm của công nghệ
Quy trình sản xuất rượu vang từ củ khoai lang tím sử dụng enzyme alpha amylase và glucoamylase để thủy phân tinh bột rất an toàn cho người tiêu dùng, sản phẩm có màu sắc và độ trong tốt. Sản phẩm rượu vang khoai lang tím không qua quá trình chưng cất nên giữ lại được những chất chống oxy hóa có lợi cho sức khỏe, đặc biệt là hàm lượng anthocyanin trong sản phẩm tương đối cao. Các kết quả nghiên cứu của CHU Wen-jing, TENG Jian-wen, XIA Ning and WEI Bao-yao (2007) về hoạt tính chống oxi hóa của rượu khoai lang tím đã cho thấy rằng khả năng chống oxi hóa của rượu từ khoai lang tím mạnh hơn rượu vang đỏ ở cùng độ cồn 11%).
Hiệu quả kinh tế của việc sản xuất rượu vang từ khoai lang tím cao hơn so với công nghệ sản xuất rượu vang thông thường, nhờ nguồn nguyên liệu có giá rẻ. Sản xuất rượu vang từ khoai lang tím cho sản phẩm có màu đỏ tương tự như các loại rượu vang đỏ thông thường.
Thông tin
Tên tác giả: ThS. TRẦN NGỌC ĐIỆP
Viện Công nghệ sinh học – Thực phẩm (Đại học Cửu Long)
Địa chỉ: Quốc lộ 1A, Phú Quới, Long Hồ, Vĩnh Long
Điện thoại: 0988910556
E-mail: tranngocdiep@mku.edu.vn
Đơn vị tài trợ
