STUDY ON THE CONDITIONS FOR CIDER FERMENTATION FROM NAM ROI POMELO (Citrus grandis L.) TNU Journal of Science and Technology 227(14) 151 159 STUDY ON THE CONDITIONS FOR CIDER FERMENTATION FROM NAM ROI POMELO (Citrus grandis L ) Bui Ngoc Bao[.]
TNU Journal of Science and Technology 227(14): 151 - 159 STUDY ON THE CONDITIONS FOR CIDER FERMENTATION FROM NAM ROI POMELO (Citrus grandis L.) Bui Ngoc Bao Tran, Tran Thi Giang, Luu Minh Chau, Nguyen Ngoc Thanh, Tran Bach Long, Tran Thanh Truc, Nguyen Van Muoi, Huynh Xuan Phong* Can Tho University ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 11/7/2022 Cider is a low alcohol drink containing high nutrients, vitamins, minerals and probiotics which good for digestion and suitable for most ages The objective of this study was to determine the raw material treatment method and to establish a fermentation process for Nam Roi pomelo (Citrus grandis L Osbeck) cider using a commercial yeast Saccharomyces cerevisiae BV818 The factors investigated include the dilution ratio (pure and diluted 1:1), ºBrix of 10 to 20; pH of 4.0 to 5.5 with yeast concentration of 0.02 to 0.05% and fermentation time at 36 to 48 hours The results show that fermentation from fruit juice combined with the pectinase enzyme of 0.2% (w/v) is an effective raw material treatment method The best fermentation was done at 1:1 dilution ratio, 18 oBrix, pH 5.0 and yeast concentration 0.04% (w/v) with 44 h fermentation time The product after fermentation has an ethanol content of 5.25% (v/v), light yellow and clear color, sweet and sour taste, a specific pomelo aroma Revised: 15/9/2022 Published: 15/9/2022 KEYWORDS Alcoholic beverage Cider Citrus grandis Nam Roi pomelo Saccharomyces cerevisiae NGHIÊN CỨU CÁC ĐIỀU KIỆN LÊN MEN CIDER TỪ BƯỞI NĂM ROI (Citrus grandis L.) Bùi Ngọc Bảo Trân, Trần Thị Giang, Lưu Minh Châu, Nguyễn Ngọc Thạnh, Trần Bạch Long, Trần Thanh Trúc, Nguyễn Văn Mười, Huỳnh Xuân Phong* Trường Đại học Cần Thơ THƠNG TIN BÀI BÁO Ngày nhận bài: 11/7/2022 Ngày hồn thiện: 15/9/2022 Ngày đăng: 15/9/2022 TỪ KHÓA Bưởi Năm Roi Cider Citrus grandis Đồ uống có cồn Saccharomyces cerevisiae TĨM TẮT Nước ép lên men có độ cồn thấp (cider) thức uống ưa chuộng có chứa nhiều chất dinh dưỡng, vitamin, khoáng chất tốt cho tiêu hóa phù hợp với nhiều lứa tuổi Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định phương pháp xử lý nguyên liệu thiết lập quy trình lên men cider bưởi Năm Roi (Citrus grandis L Osbeck) chủng nấm men thương mại Saccharomyces cerevisiae BV818 Các nhân tố khảo sát bao gồm tỉ lệ pha loãng (nguyên chất pha loãng 1:1), ºBrix khoảng 10-20, pH 4,0-5,5 với nồng độ nấm men 0,02-0,05% thời gian lên men 36-48 Kết nghiên cứu cho thấy lên men từ dịch bưởi Năm Roi ép kết hợp với enzyme pectinase 0,2% (w/v) phương pháp xử lý nguyên liệu hiệu Quá trình lên men tốt thực tỉ lệ phối trộn 1:1, 18 oBrix, pH 5,0, nồng độ nấm men 0,04% (w/v) với thời gian lên men 44 Sản phẩm sau lên men có hàm lượng ethanol đạt 5,25% (v/v) với màu vàng nhạt suốt, vị chua ngọt, thơm hương bưởi nhẹ DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.6245 * Corresponding author Email: hxphong@ctu.edu.vn.com http://jst.tnu.edu.vn 151 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(14): 151 - 159 Giới thiệu Bưởi Năm Roi loại trái phổ biến nước ta, đặc biệt vùng Đồng Sông Cửu Long có giá trị xuất cao Theo quy hoạch Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thơn phát triển có múi đến năm 2020, diện tích trồng bưởi chiếm vị trí thứ lên đến 27.900 ha, cam với diện tích trồng 26.250 đến chanh, quýt Quả bưởi Việt Nam đa dạng chủng loại phân bố rộng rãi theo vùng sinh thái nông nghiệp [1] Bưởi Năm Roi có đặc trưng to, hình dáng lê, đẹp cân đối, dễ tách vỏ, tách múi, hương vị thơm ngon, múi bưởi đều, giòn thanh, đặc biệt có hạt [2] Thịt bưởi chứa nhiều thành phần dinh dưỡng đường, chất xơ, vitamin C, B loại khoáng cần thiết cho sức khỏe người [3] Do đó, việc sử dụng bưởi giúp tăng sức đề kháng, phòng ngừa ung thư, giúp giảm cân, giảm cholesterol thích hợp cho người bệnh tiểu đường Không vậy, phận khác dầu sử dụng chữa chứng rối loạn da, nhức đầu đau bụng, có tính kháng khuẩn, chống oxy hóa đặc tính chống ung thư [4], [5] Trong y học cổ truyền, vỏ hoa dùng phương pháp điều trị ho, tiêu sưng, chống lo âu rối loạn giấc ngủ, số trường hợp tâm thần bất thường, hen suyễn, bệnh phong động kinh Ngoài ra, tinh dầu bưởi phổ biến rộng rãi thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm nước hoa [6]-[8] Với hương vị đặc trưng riêng, có độ cồn thấp, nước trái lên men (cider) dần trở thành thức uống ưa chuộng, bước chiếm lĩnh thị trường thay cho loại thức uống có cồn cao độ Do hàm lượng cồn nằm khoảng 4-6% nên cider không gây say số sản phẩm đồ uống có cồn khác mà cịn giúp kích thích hệ tiêu hóa, giảm nguy tim mạch cải thiện tinh thần cho người sử dụng Hiện nay, nghiên cứu sản xuất nước ép lên men từ nhiều loại trái trở nên phổ biến nho, ổi, sapo [9], dâu tằm [10], táo mèo [11], long [12],… Trong đó, sản phẩm nước ép lên men từ bưởi Năm Roi chưa nghiên cứu sản xuất nhiều mà chủ yếu sử dụng dạng trái tươi Gần đây, tác giả Huỳnh Xuân Phong cộng (2021) nghiên cứu điều kiện lên men tối ưu để sản xuất rượu vang từ bưởi Năm Roi với hàm lượng ethanol đạt 13,24% v/v Nghiên cứu sử dụng dịch ép bưởi Năm Roi phối chế 30°Brix, pH 5,0 nấm men Saccharomyces cerevisiae (0,04% w/v) để lên men 28-32°C ngày [13] Với mục tiêu đa dạng hóa sản phẩm từ bưởi Năm Roi, nghiên cứu thực nhằm xây dựng quy trình lên men cider có độ cồn thấp nhằm tạo sản phẩm phù hợp với xu hướng người tiêu dùng nâng cao giá trị sử dụng bưởi Năm Roi Phương pháp nghiên cứu 2.1 Nguyên liệu Bưởi Năm Roi thu mua vườn tỉnh Vĩnh Long, bưởi chọn có hình lê, cân đối, vỏ màu xanh vàng Nấm men Saccharomyces cerevisiae BV818 (Angel Yeast Co., Ltd.) sử dụng nghiên cứu Trước sử dụng, nấm men hoạt hóa nước ấm 3537°C theo tỷ lệ nấm men, đường nước (w/w/v) 1:2:10 12-15 phút Hóa chất điều chỉnh pH gồm Na2CO3 acid citric (HiMedia, Ấn Độ), enzyme pectinase (ICFOOD Vietnam), hóa chất trùng (NaHSO3), tri-n-butyl phosphate (Sigma-Aldrich, Đức), acid dinitrosalicylic (Sigma-Aldrich, Đức), NaOH, H2SO4, I2, hồ tinh bột, phenolphtalein, kalichromate, kali natri tartrate, sucrose, cồn 70º, cồn 96º 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng việc xử lý nguyên liệu đến chất lượng nước ép bưởi Năm Roi Mục đích nghiên cứu nhằm xác định phương pháp xử lý nguyên liệu hiệu để tăng hiệu suất thu hồi dịch ép bưởi đắng Bưởi Năm Roi thu mua vườn Vĩnh Long vận chuyển phịng thí nghiệm thùng xốp, sau tách lấy múi bưởi ép máy http://jst.tnu.edu.vn 152 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(14): 151 - 159 ép trái (Panasonic MJ-68M, Việt Nam) để thu dịch bưởi Dịch thu phương pháp ép, pha loãng với nước theo tỉ lệ 1:1 sau xử lý theo điều kiện thử nghiệm sau: (1) lên men từ dịch thu phương pháp ép không xử lý; (2) lên men từ dịch thu phương pháp ép xử lý với enzyme pectinase 0,2% (w/v); (3) lên men từ dịch thu phương pháp ép xử lý với Na2CO3; (4) lên men từ dịch thu phương pháp ép xử lý kết hợp Na2CO3 enzyme pectinase Sử dụng 100 mL dịch thu từ nghiệm thức xử lý, điều chỉnh đến 20 ºBrix (sử dụng đường sucrose) pH 4,5 để lên men bình tam giác 250 ml Dịch trùng NaHSO3 để tiêu diệt vi sinh vật tạp nhiễm Nấm men S cerevisiae BV818 bổ sung vào dịch với hàm lượng 0,04% (w/v) lên men nhiệt độ 30ºC 48 2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ pha loãng đến hiệu lên men S cerevisiae Khảo sát tỉ lệ pha loãng dịch ép bưởi nước mức 1:0 1:1, đồng thời bổ sung đường để đạt mức từ 10 đến 20 ºBrix để xác định phương pháp phối chế thích hợp cho q trình lên men cider bưởi Năm Roi Điều chỉnh pH 4,5 trùng NaHSO3 bổ sung nấm men S cerevisiae BV818 (0,04% w/v) lên men nhiệt độ 30ºC 48 2.2.3 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến điều kiện lên men nước ép bưởi Năm Roi Khảo sát nồng độ pH mức từ 4,0 đến 5,5 mức nồng độ nấm men từ 0,02% đến 0,05% (w/v) để xác định yếu tố thích hợp cho trình lên men cider bưởi Năm Roi Dịch bưởi phối trộn với đường tỉ lệ nước phù hợp tạo môi trường thuận lợi cho trình lên men Cố định thơng số chọn từ nội dung khảo sát tiến hành lên men nhiệt độ 30ºC 48 2.2.4 Khảo sát thời gian lên men nước ép bưởi Năm Roi Sử dụng giá trị tối ưu chọn từ thí nghiệm để khảo sát thời gian lên men cider bưởi Năm Roi nhằm thu độ cồn thích hợp cho sản phẩm Các mốc thời gian theo dõi 36, 40, 44 48 2.2.5 Phương pháp phân tích tiêu xử lí số liệu - Xác định pH máy đo pH Horiba (pH1100, Nhật Bản) °Brix xác định khúc xạ kế Atago (Master-2α, Nhật Bản) - Hàm lượng đường sót phân tích phương pháp DNS với thuốc thử acid dinitrosalicylic [14] Dịch bưởi sau lên men pha lỗng thích hợp cho nằm đường chuẩn Hai ml thuốc thử DNS thêm vào ml dịch lên men lắc máy vortex Đun cách thủy dịch phản ứng phút, sau để nguội đo độ hấp thụ bước sóng 540 nm Hàm lượng đường sót dịch bưởi xác định dựa vào phương trình đường chuẩn glucose xây dựng nồng độ 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 mg/ml - Hàm lượng ethanol xác định dựa phản ứng với tri-n-butyl phosphate (TBP) kali chromate [15] Hút ml TBP vào ống eppendorf chứa ml dịch bưởi lắc máy vortex phút Để yên đến dung dịch tách thành lớp, hút 500 µL dung dịch lớp cho vào ống eppendorf mới, bổ sung 500 µl K2Cr2O7 10% pha H2SO4 M lắc 10 phút sau để yên cho dung dịch tách lớp Tiếp theo, hút 100 µl lớp cho vào eppendorf mới, pha loãng 10 lần với 900 µl nước cất Đo độ hấp thụ quang phổ bước sóng 595 nm Hàm lượng ethanol cider xác định dựa vào phương trình đường chuẩn ethanol tuyệt đối xây dựng nồng độ 0, 1, 2, 3, 4, % v/v - Hàm lượng vitamin C xác định phương pháp chuẩn độ [16] Lấy 10 ml dịch bưởi cho vào bình tam giác 250 ml, cho ml dung dịch HCl 5% thêm vài giọt tinh bột 1%, lắc nhẹ chuẩn độ I2 0,01N tới bắt đầu xuất màu xanh dương bền 20 giây Hàm lượng vitamin C tính theo cơng thức sau: http://jst.tnu.edu.vn 153 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(14): 151 - 159 𝑛 ×0,88 ×1000 Hàm lượng acid ascorbic = g/L 𝑉 Trong đó, n số ml dung dịch I2 0,01 N dùng để chuẩn độ; hệ số 0,88 số mg acid ascorbic tương ứng với mL I2 0,01N V số ml dịch lên men lấy để phân tích - Cảm quan sản phẩm đánh giá theo TCVN 3217-79 [17] - Số liệu thí nghiệm phân tích ANOVA phần mềm Statgraphics Centurion XVIII xử lý thống kê phần mềm Microsoft Excel 2016 Kết nghiên cứu thảo luận 3.1 Ảnh hưởng việc xử lý nguyên liệu đến chất lượng nước ép bưởi Năm Roi Kết khảo sát ảnh hưởng việc xử lý nguyên liệu đến chất lượng cider bưởi Năm Roi thể Bảng với tiêu độ Brix, pH, hàm lượng đường khử, hàm lượng ethanol hàm lượng vitamin C dịch sau lên men Bảng Kết khảo sát phương pháp xử lý nguyên liệu Phương pháp xử lý nguyên liệu ºBrix sau lên men pH sau lên men Vitamin C (mg/l) Hàm lượng đường sót (g/100 ml) Hàm lượng ethanol (% v/v) 3,85d Ép + Không xử lý 10,33c 3,27d 278,67c 8,52d Ép + Enzyme 10,00c 3,42c 352,00a 9,38c pectinase Ép + Na2CO3 11,50a 3,73b 303,11b 10,18b Ép + Enzyme 10,83b 3,76a 261,56d 10,32a pectinase + Na2CO3 Ghi chú: Số liệu trung bình lần lặp lại; Các chữ khác cột biểu biệt có ý nghĩa thống kê mức 5% 4,98a 4,62b 4,33c thị khác Kết Bảng cho thấy độ Brix sau lên men phương pháp xử lý nguyên liệu giảm so với ban đầu (20 ºBrix) nằm khoảng 10,33-11,50 ºBrix, tương ứng với hàm lượng đường khử cịn sót lại (8,52-10,32 g/100 ml) sản phẩm Bên cạnh đó, giá trị pH sau 48 lên men có xu hướng giảm mức acid Điều cho thấy hoạt động nấm men môi trường nước ép bưởi, nấm men sử dụng đường để làm nguồn dinh dưỡng cho trình tăng sinh khối chuyển hóa thành ethanol, CO2 số acid hữu [18] Khi xét hàm lượng ethanol sinh sau 48 lên men, thấy phương pháp ép (không xử lý) cho hàm lượng ethanol thấp (3,98% v/v), tiếp đến phương pháp ép xử lý kết hợp enzyme pectinase Na2CO3 (4,33% v/v) phương pháp ép xử lý Na2CO3 (4,62% v/v) Trong đó, phương pháp ép kết hợp với xử lý enzyme pectinase cho hàm lượng ethanol cao đạt 4,98% (v/v) khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức lại Nguyên nhân enzyme pectinase thủy phân pectin có dịch thành phân tử nhỏ hơn, giúp tăng hiệu suất thu hồi cải thiện chất lượng dịch [19], [20], từ tạo điều kiện thuận lợi cho q trình lên men tốt Khơng vậy, hàm lượng vitamin C sau lên men xử lý dịch enzyme pectinase cho kết cao với 352 mg/l Vậy nên, phương pháp ép kết hợp xử lý enzyme pectinase chọn để thực nội dung 3.2 Ảnh hưởng q trình pha lỗng đến hiệu lên men cider Hàm lượng chất khơ hịa tan nhân tố quan trọng, không ảnh hưởng đến trình lên men mà cịn ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau lên men Hơn nữa, việc xác định tỉ lệ phối chế dịch với nước quan trọng ảnh hưởng đến hương vị thành phẩm sau kết thúc trình lên men Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ phối trộn dịch nước (dịch nguyên chất 1:1) với mức ºBrix (10, 12, 14, 16, 18 20 ºBrix) đến trình lên men cider bưởi Năm Roi Kết khảo sát thể Bảng http://jst.tnu.edu.vn 154 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(14): 151 - 159 Bảng Kết khảo sát tỉ lệ pha loãng nồng độ đường ban đầu Nhân tố ºBrix sau pH sau Tỉ lệ pha lên men lên men loãng (dịch ºBrix bưởi : nước) 1:0 10 4,83g 4,12c ef 1:0 12 5,50 4,08d d 1:0 14 6,33 3,92e 1:0 16 8,83c 3,78g 1:0 18 10,17b 3,59h a 1:0 20 12,00 3,44j g 1:1 10 4,83 4,25a fg 1:1 12 5,33 4,16b de 1:1 14 6,00 3,89f c 10 1:1 16 8,83 3,53i b 11 1:1 18 10,17 3,21l 12 1:1 20 12,17a 3,24k Ghi chú: Số liệu trung bình lần lặp lại; Các chữ khác biệt có ý nghĩa thống kê mức 5% Nghiệm thức Hàm lượng đường sót (g/100 ml) Hàm lượng ethanol (% v/v) 5,68h 3,79h g 6,16 4,10g f 7,18 4,58e 7,96e 4,90d 8,63d 5,63a b 10,25 5,48b h 5,60 3,52i g 6,28 4,00g f 7,30 4,24f d 8,79 4,93d c 9,45 5,51ab 10,58a 5,16c cột biểu thị khác Kết Bảng cho thấy tỉ lệ pha loãng nồng độ đường ban đầu khác dẫn đến độ Brix, pH, hàm lượng đường khử hàm lượng ethanol sau lên men có khác Trong đó, hàm lượng ethanol thu lên men dịch ngun chất hay pha lỗng có xu hướng tỉ lệ thuận với độ Brix ban đầu Cụ thể, từ nghiệm thức 1-6 (lên men nguyên chất), hàm lượng ethanol tăng dần nằm khoảng 3,79-5,63% (v/v), tương tự, nghiệm thức 7-12 (pha loãng 1:1), nồng độ ethanol dao động khoảng 3,52-5,51% (v/v) Đặc biệt, nghiệm thức cho hàm lượng ethanol cao đạt 5,63% (v/v) khác biệt có ý nghĩa thống kê mức 5% so với nghiệm thức lại, trừ nghiệm thức 11 (5,51% v/v) Khi so sánh nồng độ ethanol nghiệm thức nghiệm thức 11 khác biệt khơng có nghĩa thống kê mức 5% Trong đó, nghiệm thức nghiệm thức cho hàm lượng ethanol thấp nhất, 3,52% v/v 3,79% v/v Nguyên nhân nghiệm thức này, hàm lượng chất khơ hịa tan thấp (10 ºBrix) nên khơng có đủ nguồn dinh dưỡng để nấm men hoạt động chuyển hóa thành ethanol Tuy nhiên, tăng nồng độ chất rắn hòa tan lên 20 ºBrix, hàm lượng ethanol có xu hướng giảm Điều cho thấy, nấm men bị ức chế hàm lượng đường cao có dịch quả, dẫn đến cân trạng thái sinh lý nấm men làm giảm hiệu suất lên men [21] Kết tương tự với kết Nguyễn Đức Hanh cộng (2016), trình nghiên cứu lên men nước táo mèo có độ cồn thấp, hàm lượng chất rắn hòa tan đạt 20 ºBrix cho hàm lượng ethanol thấp nhất, bổ sung đường mức 18 ºBrix tạo sản phẩm có hàm lượng ethanol chất lượng cảm quan cao [11] Bên cạnh đó, kết từ Bảng cho thấy hàm lượng đường sót sản phẩm tỉ lệ pha lỗng có xu hướng giảm tương tự Điều chứng tỏ pha lỗng dịch ép bưởi, nấm men có đủ dinh dưỡng cần thiết để chuyển hóa đường thành ethanol Ngồi ra, hàm lượng đường cịn sót lại đóng vai trò quan trọng việc tạo nên hương vị cho sản phẩm Giúp tạo sản phẩm cider bưởi có vị hài hịa dễ uống Nhìn chung, để tiết kiệm chi phí nguyên liệu ban đầu mà đảm bảo sản phẩm có nồng độ ethanol phù hợp, hương vị thơm ngon đặc trưng tỉ lệ phối trộn 1:1 18 ºBrix lựa chọn 3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến điều kiện lên men nước ép bưởi Năm Roi Nấm men đóng vai trị q trình thực phản ứng sinh hóa để sản xuất cồn tạo nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm Do đó, nồng độ nấm men ban đầu yếu tố định ảnh hưởng suốt trình lên men Nếu nồng độ nấm men http://jst.tnu.edu.vn 155 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(14): 151 - 159 cao xảy cạnh tranh nguồn dinh dưỡng, tiêu hao nguồn giống nguyên liệu nuôi cấy Ngược lại, nồng độ nấm men thấp q trình lên men xảy chậm khơng triệt để Bên cạnh đó, pH yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả lên men, chất lượng sản phẩm khả tạp nhiễm vi sinh vật trình lên men [22] Kết khảo sát trình lên men với giá trị pH 4,0-5,5 nồng độ nấm men bổ sung 0,02-0,05% (w/v) trình bày Bảng Bảng Kết khảo sát nồng độ pH nấm men bổ sung Nghiệm thức pH 10 11 12 13 14 15 16 4,0 4,0 4,0 4,0 4,5 4,5 4,5 4,5 5,0 5,0 5,0 5,0 5,5 5,5 5,5 5,5 Nhân tố Nấm men (% w/v) 0,02 0,03 0,04 0,05 0,02 0,03 0,04 0,05 0,02 0,03 0,04 0,05 0,02 0,03 0,04 0,05 ºBrix sau lên men pH sau lên men 13,83a 13,50ab 13,17b 12,50c 13,50ab 13,17b 11,83d 10,67e 12,50c 11,83d 10,33ef 9,83g 12,50c 11,5d 10,17fg 9,33h 3,45l 3,42m 3,40mn 3,39n 3,73i 3,61j 3,56k 3,47l 4,30b 4,12d 3,98g 3,95h 4,39a 4,27c 4,08e 4,01f Hàm lượng đường sót (g/100 ml) 11,15a 10,71b 10,19c 9,88de 10,06cd 9,39f 8,97hi 8,43j 9,94de 9,08gh 8,74i 8,05k 9,80e 9,31fg 8,83i 8,41j Hàm lượng ethanol (% v/v) 3,02k 3,51j 4,16hi 4,45fg 4,10i 4,57f 5,38c 5,79b 4,29gh 4,92e 5,93ab 6,12a 4,08i 4,22hi 4,96e 5,17d Ghi chú: Số liệu trung bình lần lặp lại; Các chữ khác cột biểu thị khác biệt có ý nghĩa thống kê mức 5% Từ kết Bảng thấy rằng, điều kiện pH, nồng độ nấm men tăng nồng độ cồn thu tăng tương ứng Nhìn chung, khoảng pH khảo sát, nấm men phát triển sản xuất ethanol Tuy nhiên, theo Nguyễn Đình Thưởng Nguyễn Thanh Hằng (2007) [23], pH thích hợp cho trình lên men rượu 4,5-5,0 nên lên men dịch pH 5,5 khơng thích hợp cho nấm men phát triển, từ làm giảm hiệu suất lên men hàm lượng ethanol sinh thấp so với môi trường pH 5,0 Còn lên men dịch pH thấp (pH 4,0) cho nồng độ cồn thấp khoảng 3,02-4,45% (v/v) Mặc dù pH thấp hạn chế nhiễm vi sinh vật khác lại điều kiện không thuận lợi cho nấm men hoạt động mạnh, nấm men bị giảm hoạt lực phần từ giai đoạn đầu trình lên men Cụ thể nghiệm thức 1, pH 4,0 nồng độ nấm men 0,02% (w/v) lượng ethanol sinh thấp (3,02% v/v) tương ứng với độ Brix sau lên men lượng đường cịn sót lại mức cao Ngược lại, nghiệm thức 12 (pH 5,0 nấm men 0,05% w/v) cho hàm lượng ethanol cao đạt 6,12% (v/v) hàm lượng đường cịn sót lại thấp (8,05 g/100 ml), khác biệt có ý nghĩa thống kê mức 5% so với nghiệm thức cịn lại khơng khác biệt có ý nghĩa với nghiệm thức 11 (pH 5,0 nấm men 0,04% w/v) Khi so sánh hàm lượng ethanol thu từ nghiệm thức (5,79% v/v) nghiệm thức 11 (5,93% v/v) cho thấy khác biệt mặt ý nghĩa thống kê mức 5% Do đó, dựa tiêu sau lên men bao gồm ºBrix, pH, hàm lượng đường sót hàm lượng ethanol giá trị thích hợp chọn để lên men nước ép bưởi pH 5,0 bổ sung nấm men tỉ lệ 0,04% (w/v) (nghiệm thức 11) Tuy nhiên, kết thí nghiệm có khác biệt so với số nghiên cứu trước Khi lên men nước trái có độ cồn thấp, nghiên cứu có xu hướng lên men pH http://jst.tnu.edu.vn 156 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(14): 151 - 159 acid Trong đó, nghiên cứu Nguyễn Đức Hanh cộng (2016), lên men nước táo mèo pH 3,4 tạo sản phẩm có hàm lượng ethanol cao với hương thơm đặc trưng có vị hài hòa [11] Một nghiên cứu khác Nguyễn Thị Duyên cộng (2013), cho thấy lên men tự nhiên nước dâu tằm pH 3,5 cho hàm lượng ethanol cao so với nồng độ pH lại [10] Nguyên nhân dẫn đến khác biệt nghiên cứu khác sử dụng loại trái chủng nấm men khác nhau, từ điều kiện môi trường phải thay đổi để tạo loại thức uống phù hợp với sở thích người tiêu dùng 3.4 Thời gian lên men nước ép bưởi Năm Roi Thời gian lên men yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến trình lên men Hàm lượng ethanol sinh có xu hướng tăng theo thời gian, tế bào nấm men phát triển nhanh sử dụng chất dinh dưỡng để sinh ethanol Vì vậy, việc xác định thời gian lên men cần thiết để đạt độ cồn phù hợp mà nghiên cứu hướng đến Bảng thể tiêu sau lên men khảo sát nước ép bưởi mức thời gian với điều kiện tối ưu xác định trước Kết cho thấy trình lên men xảy theo dự đốn Trong đó, độ Brix, hàm lượng đường sót giảm dần tương ứng kéo dài thời gian lên men hàm lượng ethanol tăng dần từ 4,2% v/v 36 lên 5,98% v/v sau 48 Nhìn chung, có khác biệt ý nghĩa mặt thống kê hàm lượng ethanol sinh mốc thời gian khảo sát nằm khoảng giá trị thích hợp cho sản phẩm cider Tuy nhiên, dịch sau lên men 44 nhận yêu thích đánh giá cảm quan tốt so với dịch mức thời gian lại Sản phẩm lên men 48 với hàm lượng ethanol đạt 5,98% v/v nên lượng đường sót lại thấp (10,50 °Brix) pH mức 3,85 nên sản phẩm chua, không đánh giá cao cảm quan Sản phẩm có màu vàng nhạt suốt, mang hương thơm đặc trưng bưởi, vị chua hài hòa nồng nhẹ cồn Bảng Kết khảo sát mức thời gian lên men Thời gian (giờ) 36 40 44 48 ºBrix sau lên men 13,17a 11,83b 11,33c 10,50d pH sau lên men 4,24a 4,10b 4,01c 3,85d Hàm lượng đường sót (g/100 ml) 11,51a 10,96b 9,89c 9,45d Hàm lượng ethanol (% v/v) 4,20d 4,89c 5,25b 5,98a Ghi chú: Số liệu trung bình lần lặp lại; Các chữ khác cột biểu thị khác biệt có ý nghĩa thống kê mức 5% So sánh với nghiên cứu lên men nước khác, kết nghiên cứu cần thời gian lên men thấp Trong báo cáo Nguyễn Thị Duyên cộng (2013), trình lên men nước dâu tằm cần thực 96 để sản phẩm đạt 5% (v/v) độ cồn [10] Còn theo báo cáo Huỳnh Thị Ngọc Mi cộng (2021), nghiên cứu dịch trái long ruột trắng cho thấy có thay đổi hàm lượng ethanol theo thời gian lên men Cụ thể, sau 48 lên men khơng có ethanol sinh sinh thấp (0,17% v/v) Khi tăng thời gian lên men lên 96 hàm lượng ethanol 8,70% (v/v) Tác giả chọn thời gian 72 lên men để đạt độ cồn 3,19% (v/v) thích hợp cho dịng sản phẩm nước ép long lên men [12] Hay quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ sơ ri, tác giả Trần Thị Ngọc Mai cộng (2020) đề xuất 72 lên men nhiệt độ phịng sản phẩm có hàm lượng cồn 1,4% (v/v) [24] Qua cho thấy, thời gian kết thúc trình lên men sản phẩm cider bưởi Năm Roi ngắn nghiên cứu khác lợi giúp tiết kiệm thời gian sản xuất quy mô lớn Như vậy, tùy thuộc vào định hướng lên men nhóm nghiên cứu mà có thời gian lên men thích hợp cho loại nước trái lên men khác http://jst.tnu.edu.vn 157 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(14): 151 - 159 Kết luận Phương pháp ép kết hợp xử lý với enzyme pectinase phù hợp cho quy trình lên men cider bưởi Năm Roi Các điều kiện thích hợp cho q trình lên men xác định với tỷ lệ pha loãng dịch với nước 1:1 (v/v), dịch lên men điều chỉnh 18 °Brix, pH 5,0 0,04% (w/v) nấm men Saccharomyces cerevisiae BV818 với thời gian lên men 44 Theo thông số trên, kết thu nước ép bưởi Năm Roi lên men với hàm lượng ethanol 5,25% (v/v) sản phẩm có mùi vị màu sắc đặc trưng phù hợp với sản phẩm nước ép lên men Lời cảm ơn Kinh phí thực tài trợ thông qua đề tài nghiên cứu khoa học Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Vĩnh Long (Hợp đồng thực nhiệm vụ Khoa học Công nghệ số 03/HĐ-2021 Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Vĩnh Long Trường Đại học Cần Thơ) TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES [1] T L P Nguyen, “Chemical composition, antioxidant and antibacterial activities of peels’ essential oils of different pomelo varieties in the south of Vietnam,” International Food Research Journal, vol 22, no 6, pp 2426-2431, 2015 [2] H D Nguyen, Citrus fruit trees (orange, lemon, tangerine, grapefruit) Nghe An Publishing House 2003 [3] Y Liu, E Heying, and S A Tanumihardjo, “History, global distribution, and nutritional importance of citrus fruits,” Comprehensive reviews in Food Science and Food safety, vol 11, no 6, pp 530-545, 2012 [4] M L Tsai, C D Lin, and K A Khoo, “Composition and bioactivity of essential oil from Citrus grandis L Osbeck “Mato Peiyu” leaf,” Molecules, vol 22, no 12, 2017, Art no 2154 [5] L Duan, L Guo, and L L Dou, “Comparison of chemical profiling and antioxidant activities of fruits, leaves, branches, and flowers of Citrus grandis Tomentosa,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol 62, no 46, pp 11122-11129, 2014 [6] H L Tsai, S K Chang, and S J Chang, “Antioxidant content and free radical scavenging ability of fresh red pummelo (Citrus grandis L Osbeck) juice and freeze-dried products,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol 55, no 8, pp 2867-2872, 2017 [7] N Thavanapong, P Wetwitayaklung, and J Charoenteeraboon, “Comparison of essential oils compositions of Citrus maxima Merr Peel obtained by cold press and vacuum stream distillation methods and of its peel and flower extract obtained by supercritical carbon dioxide extraction method and their antimicrobial activity,” Journal of Essential Oil Research, vol 22, no 1, pp 71-77, 2010 [8] W He, X Li, Y Peng, X He, and S Pan, “Anti-oxidant and anti-melanogenic properties of essential oil from peel of pomelo cv Guan Xi,” Molecules, vol 24, no 2, 2019, Art no 242 [9] N B Shet, S D Sagar, and M N Bollamma, "Production of fermented fruit juice and value addition by blending medicinal plants," Journal of Bacteriology & Mycology, vol 5, no 6, pp 395-397, 2017 [10] T D Nguyen, T H Le, P M Nguyen, and T A D Dong "Application of natural fermentation to ferment mulberry juice into alcoholic beverage," International Journal of Scientific and Technology Research, vol 2, no 11, pp 339-346, 2013 [11] D H Nguyen, T L H Hoang, T T M Hoang, and V L Nguyen, “Study on the use of yeast Saccharomyces cerevisiae in processing fermented apple juice (Docynia indica) with low alcohol content,” Journal of Vietnam Agricultural Science and Technology, vol 8, no 69, pp 89-93, 2016 [12] T N M Huynh and T K T Doan, “Fermention of pitaya (Selenicereus undatus) using Saccharomyces cerevisiae RV100,” TNU Journal of Science and Technology, vol 226, no 14, pp 137-145, 2021 [13] X P Huynh, T K V Nguyen, T V Mai, M C Luu, H D L Bui, and N T Nguyen, “Selection of yeast and optimization of wine production from Nam Roi pomelo (Citrus grandis L.),” TNU Journal of Science and Technology, vol 226, no 10, pp 237-244, 2021 [14] G L Miller, “Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar,” Analytical Chemistry, vol 31, no 3, pp 426-428, 1959 http://jst.tnu.edu.vn 158 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(14): 151 - 159 [15] M Sriariyanun, P Mutrakulcharoen, S Tepaamorndech, K Cheenkachorn, and K Rattanaporn, “A rapid spectrophotometric method for quantitative determination of ethanol in fermentation products,” Oriental Journal of Chemistry, vol 35, no 2, pp 744-750, 2019 [16] V S Pham and T N T Bui, Food Testing Hanoi University of Science and Technology, (in Vietnamese), Hanoi, 1991 [17] Ministry of Science and Technology of Vietnam, Vietnam National Standard 3217-79: Sensory analysis – Methodlogy test by means of marking Hanoi: Directorate for Standards, Metrology and Quality, 1979 [18] D P Luong, Industrial Yeasts Science and Technology Publishing House, (in Vietnamese), Hanoi, 2006 [19] X Jiang, Y Lu, and S Q Liu, “Effects of pectinase treatment on the physicochemical and oenological properties of red dragon fruit wine fermented with Torulaspora delbrueckii,” LWT-Food Science and Technology, vol 132, no 1, 2020, Art no 109929 [20] N Demir, J Acar, K Sarioglu, and M Mutlu, “The use of commercial pectinase in fruit juice industry Part 3: Immobilized pectinase for mash treatment,” Journal of Food Engineering, vol 47, no 4, pp 275-280, 2001 [21] T K O Le, “Research on using dragon fruit (Hylocereus undatus) to make fermented drink,” Master's Thesis in Biology, Ho Chi Minh City Pedagogical University, Ho Chi Minh City, Vietnam, 2005 [22] D P Luong, Fermentation Technology Curriculum Vietnam Education Publishing House, 2006 [23] D T Nguyen and T H Nguyen, Alcohol Production and Testing Technology Ethanol Science and Technics Publishing House, 2007 [24] T N M Tran, “Processing of fermented fruit juice from acerola (Malpighia glabra L.),” The Journal of Agriculture and Development, vol 2, pp 5-6, 2020 http://jst.tnu.edu.vn 159 Email: jst@tnu.edu.vn ... T V Mai, M C Luu, H D L Bui, and N T Nguyen, “Selection of yeast and optimization of wine production from Nam Roi pomelo (Citrus grandis L.), ” TNU Journal of Science and Technology, vol 226,... Ho Chi Minh City, Vietnam, 2005 [22] D P Luong, Fermentation Technology Curriculum Vietnam Education Publishing House, 2006 [23] D T Nguyen and T H Nguyen, Alcohol Production and Testing Technology... Hoang, and V L Nguyen, ? ?Study on the use of yeast Saccharomyces cerevisiae in processing fermented apple juice (Docynia indica) with low alcohol content,” Journal of Vietnam Agricultural Science