Ngoài ra, trong thành phần của quả cà na chứa nhiều hợp chất thực vật có hoạt tính sinh học cao, thường được dùng để làm thuốc trong y học, hỗ trợ khả năng chống oxy hóa và khử các gốc tự do. Tuy nhiên, các sản phẩm từ quả cà na còn khá ít nên dẫn đến việc lãng phí nguồn nguyên liệu giàu dinh dưỡng này.

Vì vậy, nghiên cứu này nhằm tìm ra những điều kiện phù hợp cho quá trình lên men rượu vang ca nà góp phần đa dạng hóa sản phẩm từ quả cà na, đáp ứng nhu cầu sử dụng thực phẩm lên men hiện nay. Đồng thời, các hợp chất sinh học có khả năng chống oxy hóa của quả cà na trước và sau quá trình lên men rượu vang cũng được xác định. Từ đó, những lợi ích về mặt dinh dưỡng khi sử dụng sản phẩm rượu vang cà na có thể xác định.

1. Vật liệu và hóa chất

a. Vật liệu: Trái cà na được thu mua ở Cần Thơ, sau đó rửa sạch, gọt bỏ hạt, ép lấy nước và trữ đông ở nhiệt độ -20⁰C.

b. Hóa chất: CH₃COOH, NaHSO₃, ethanaol, CHCl₃, ethyl acetate (Việt Nam); DMSO (Pháp), dầu olive (Tây Ban Nha), Folin & Ciocalteu′s phenol (Đức), DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl, Mỹ); Na₂HPO₄.2H₂O, NaH₂PO₄.12H₂O, NaOH, H₂SO₄, Pb(OAc)₄, FeCl₃, gallic acid, Na₂CO₃.H₂O₂, ascorbic acid (Trung Quốc).

Nguồn giống nấm men: Sử dụng dòng nấm men Saccharomyces cerevisiae (Hoa Kỳ), được lưu giữ ở 4⁰C tại Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm, Trường Đại học Cần Thơ.

2. Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu vang cà na

2.1. Ảnh hưởng của độ Brix và pH đến quá trình lên men rượu vang cà na

Mục tiêu của nghiên cứu là xác định ảnh hưởng của các nhân tố: độ Brix và pH của dịch quả đến quá trình lên men rượu cà na nhằm tìm ra điều kiện thích hợp nhất cho quá trình lên men rượu cà na.

Nghiên cứu được bố trí theo phương thức thừa số với 2 nhân tố, 3 mức độ và 3 lần lặp lại. Nhân tố A: Độ Brix: 20, 25, 30; nhân tố B: pH dịch lên men: 3,5, 4,0, 4,5 sử dụng mật số nấm men 107 tế bào/mL.

Chuẩn bị dịch nấm men và kiểm tra mật số tế bào nấm men bằng phương pháp đếm trực tiếp bằng buồng đếm hồng cầu. Quả cà na được ép để lấy nước và thanh trùng bằng NaHSO₃ (140 mg/l) trong 2 giờ để tiêu diệt vi sinh vật có trong dịch quả. Các nghiệm thức được điều chỉnh theo các thông số bố trí của độ Brix (20, 25, 30) bằng khúc xạ kế, pH (3,5, 4,0, 4,5) bằng pH kế. Sau đó, chủng 1 ml dịch nấm men ở mật số 107 tế bào/mlL vào 99 mLl mỗi dịch phối chế đã chuẩn bị sẵn trong bình tam giác, lắc đều bình tam giác để tế bào nấm men phân bố đều trong dịch quả cà na. Các bình lên men được gắn waterblock và để ở nhiệt độ phòng (30±2⁰C.) Sau thời gian 10 ngày, tiến hành chưng cất để thu cồn, độ cồn được xác định bằng cồn kế và quy về nồng độ ethanol ở 20°C. Các chỉ tiêu theo dõi và đánh giá bao gồm pH, độ Brix và nồng độ ethanol.

2.2. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến quá trình lên men rượu vang cà na

Nghiên cứu được tiến hành nhằm xác định được thời gian lên men thích hợp trong quá trình lên men rượu cà na. Thời gian lên men được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên ở các thời gian lên men khác nhau (6 ngày, 8 ngày, 10 ngày, 12 ngày và 14 ngày) và được thực hiện với 3 lần lặp lại.

Dịch quả cà na được thu, thanh trùng bằng NaHSO₃ (140 mg/l trong 2 giờ) và điều chỉnh các yếu tố pH, độ Brix thu được ở bố trí thí nghiệm 2.2.1; cho vào bình tam giác 99 ml dịch quả và 1 mLl dung dịch nấm men mật số 107 tế bào/ml; sau đó, ủ ở nhiệt độ phòng (30±2⁰C.) và tiến hành chưng cất rượu vào các mốc thời gian: 6 ngày, 8 ngày, 10 ngày, 12 ngày và 14 ngày. Sau quá trình chưng cất, nồng độ ethanol được đo và quy về nồng độ ethanol ở 20°C.

3. Xác định các chỉ tiêu hóa lí của dịch trái cà na và sản phẩm rượu vang cà na

3.1. Định tính một số hợp chất sinh học

Mục tiêu là xác định sự hiện diện và thay đổi của các hợp chất sinh học gồm phenol và tannin, alkaloid, flavonoid, terpenoid, coumarin, quinone, saponin có trong dịch cà na và sản phẩm rượu vang cà na.

3.2. Xác định hàm lượng polyphenol tổng

Mục tiêu nhằm xác định hàm lượng polyphenol tổng trong dịch cà na ban đầu và rượu vang cà na. Hàm lượng polyphenol tổng được xác định dựa trên phương pháp Folin - Ciolcateau có hiệu chỉnh bằng cách sử dụng gallic acid làm hợp chất polyphenol chuẩn, dung môi là methanol. Sự hấp thụ của dung dịch màu xanh được ghi nhận bằng máy đo quang phổ (Hitachi U-1500) ở bước sóng λ = 765 nm.

3.3. Khảo sát khả năng kháng oxy hóa

- Khảo sát khả năng khử gốc tự do DPPH

Mục tiêu nhằm xác định khả năng khử gốc tự do DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) của dịch cà na và rượu vang cà na. Sử dụng giá trị IC50 để so sánh khả năng ức chế gốc DPPH của dịch cà na và rượu vang cà na. IC50 là nồng độ của mẫu mà tại giá trị đó có thể ức chế 50% gốc tự do DPPH.

- Khảo sát khả năng khử gốc peroxide H₂O₂

Mục tiêu nhằm xác định khả năng chống oxy hóa bằng khả năng khử gốc peroxide H2O2 của dịch cà na và rượu vang cà na. Giá trị IC50 được sử dụng để so sánh khả năng ức chế gốc H₂O₂ của dịch cà na và rượu vang cà na. IC50 là nồng độ của mẫu mà tại giá trị đó có thể ức chế 50% gốc tự do H₂O₂.

4. Xử lý số liệu

Phần mềm Microsof Exel 2010 được sử dụng để xử lý số liệu thô, tính các số liệu thống kê như số trung bình, hệ số biến thiên (CV%), độ lệch chuẩn (SD). Phần mềm SPSS 22.0 được dùng để phân tích phương sai và kiểm định LSD các trung bình nghiệm thức.

5. Kết luận

Kết quả cho thấy sản phẩm rượu vang thu được có độ cồn cao (9,04% v/v) với mật số nấm men 107 tế bào/ml, dịch lên men được bổ sung đường saccharose đạt 25°Brix, pH 4,0 và lên men trong thời gian 12 ngày. Dịch quả và rượu vang cà na có sự hiện diện của các nhóm hợp chất sinh học như phenol, tannin, flavonoid, alkaloid, coumarin, quinone, saponin, terpenoid và steroid. Hàm lượng polyphenol tổng của dịch quả cà na cao hơn rượu vang cà na, cụ thể là 60,098 mg GAE/ml và 29,001 mg GAE/ml. Sau quá trình lên men, khả năng khử gốc tự do DPPH của rượu vang cà na đạt giá trị IC50 là 1,17 μL/ml, tăng so với dịch cà na ban đầu với giá trị IC50 là 4,97 μL/ml. Khả năng khử gốc peroxide H₂O₂ của rượu vang cà na có sự thay đổi không đáng kể sau quá trình lên men. Giá trị IC50 của rượu vang và dịch cà na lần lượt là 6,24 μL/ml và 4,47 μL/ml. Kết quả cho thấy dịch quả ban đầu và rượu vang cà na đều có khả năng kháng oxy hóa tốt.