nghiên cứu chế biến nước giải khát lên men từ trái mãng cầu xiêm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN TỪ TRÁI MÃNG CẦU XIÊM GVHD : Th.S Vương Thị Việt Hoa SVTH : Trương Anh Thái MSSV : 106110075 TPHCM, 8  2010 ii LỜI CẢM ƠN Con luôn khắc ghi công ơn cha mẹ đã chịu bao gian lao khó nhọc nuôi dạy con được như ngày hôm nay. Xin chân thành cảm ơn cô Vương Thị Việt Hoa đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm quí báu, cung cấp cho chúng em những tài liệu cần thiết và hữu ích cho quá trình nghiên cứu, thực hiện đề tài được thuận lợi, nhanh chóng và hoàn thành trong thời gian qui định. Chân thành biết ơn quý Thầy Cô trong Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm – Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ thành phố Hồ Chí Minh, cùng các bạn sinh viên trong lớp 06DTP 1 và 06DTP 2 đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành luận văn này với khả năng cao nhất. SVTH: Trương Anh Thái Xin chân thành cảm ơn iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài “Nghiên cứu quy trình chế biến nước giải khát lên men từ trái mãng cầu” được tiến hành từ tháng 5 năm 2010 đến tháng 8 năm 2010 tại phòng thí nghiệm của khoa Công Nghệ Thực Phẩm, trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM. Đề tài thực hiện nhằm mục đích đưa ra công thức chế biến thích hợp cho sản phẩm nước giải khát lên men từ trái mãng cầu thông qua việc khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như: Chủng nấm men, tỷ lệ men phối chế, hàm lượng đường, tỷ lệ dịch pha loãng với nước, thời gian lên men và nhiệt độ thanh trùng lên chất lượng cảm quan của sản phẩm. Đề tài được thực hiện với các thí nghiệm và đã đạt được một số kết quả như sau: + Chủng nấm men được sử dụng là chủng nấm men khô của hãng Maurivin được sản xuất tại Australia. + Thời gian lên men là 1ngày + Tỷ lệ nem thích hợp cho quá trình lên men là 0.5% (mật đô 10 8 tb/ml) + Tỷ lệ pha loãng giữa nước với dịch quả là 1:1.5 + Hàm lượng đường bổ sung vào dịch quả sao cho đạt ở mức 25 0 Bx + Nhiệt độ và thời gian thanh trùng là: 70 0 C/30 phút Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa SVTH: Trương Anh Thái Trang 1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề: Việt Nam nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, điều kiện tự nhiên rất thuận lợi để trồng nhiều loại cây ăn quả, nên các sản phẩm từ trái cây Việt Nam rất phong phú và đa dạng. Mãng cầu là một loại trái cây ngon, bổ dưỡng được trồng nhiều ở miền Nam Việt Nam. Theo dân gian thì trái mãng cầu còn có nhiều công dụng trong việc trị bệnh nên từ xưa đây được coi là một loại trái cây quý Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, công nghiệp thực phẩm nước ta đang phát triển mạnh. Điều này đã góp phần to lớn cho ngành nông nghiệp của nước nhà, nâng cao giá trị các mặt hàng nông sản, đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm phục vụ cho người tiêu dùng. Trong đó, công nghệ nước giải khát lên men ngày càng có vai trò quan trọng, đặc biệt là nước giải khát lên men từ trái cây đang được ưa chuộng. Nước trái cây lên men là sản phẩm được lên men từ dịch quả, rất giàu dinh dưỡng. Nó có mùi thơm của trái cây, có sự kết hợp hài hòa vị cay nhẹ của cồn, vị chua của tổ hợp các axit, có tác dụng giải nhiệt, tạo cho người uống cảm giác dễ chịu. Nước ta có nhiều loại trái cây chất lượng cao thích hợp cho sản xuất nước trái cây lên men, thế nhưng trên thị trường Việt Nam, sản phẩm nước trái cây lên men rất hạn chế, do đó việc đa dạng hóa loại sản phẩm này là cần thiết và có ý nghĩa kinh tế. Với mục đích đa dạng hóa các sản phẩm từ trái mãng cầu và nước trái cây lên men, được sự phân công của ban chủ nhiệm khoa Công Nghệ Thực Phẩm và sự đồng ý hướng dẫn của ThS. Vương Thị Việt Hoa, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu quy trình chế biến nước giải khát lên men từ trái mãng cầu” ẹo aựn toỏt nghieọp GVHD : Th.s Vửụng Thũ Vieọt Hoa SVTH: Trng Anh Thỏi Trang 2 1.2. Mc tiờu nghiờn cu Trng tõm ca ỏn ny l th nghim ch bin nc móng cu xiờm lờn men t nm men Saccharomyces cerevisiae. 1.3. i tng, phm vi v gii hn ca ti 1.3.1. i tng: nghiờn cu thnh phn, tớnh cht, cụng dng ca móng cu xiờm, tỡm hiu h sinh vt lờn men ru. Quy trỡnh ch bin nc gii khỏt lờn men vi cỏc thụng s k thut. 1.3.2. Phm vi v gii hn ti + Kho sỏt s nh hng ca chng nm men n quỏ trỡnh lờn men + Kho sỏt thi gian lờn men chớnh. + Kho sỏt t l nm men b sung vo dch lờn men. + Kho sỏt t l pha loóng dch móng cu. + Kho sỏt nh hng ca nng cht khụ ban u n quỏ trỡnh lờn men. + Kho sỏt s nh hng ca ch thanh trựng n cht lng sn phm Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa SVTH: Trương Anh Thái Trang 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU MÃNG CẦU. 2.1.1. Đặc điểm thực vật: Bảng 2.1: Phân loại thực vật học của cây mãng cầu xiêm Thứ tự phân loại Tên phân loại (tiếng Latinh) Giới Plantae Ngành Magnoliophyta Lớp Magnoliopsida Bộ Magnoliales Họ Annonaceae Giống Annona Loài Muricata Tên khoa học Annona Muricata.L Cây mãng cầu xiêm là loại cây có nhánh thấp và rậm rạp nhưng có cành mảnh, cao từ 7,5-9m. Lá mọc xen kẻ luân phiên, phiến lá trơn bóng, xanh đậm ở bề mặt trên của lá, ở mặt dưới của lá thì sáng hơn. Dáng lá hình elip hơi nhọn ở phần cuối, có gân phụ 7-8 cặp. Lá dài khoảng 6-15 cm rộng khoảng 2,5-6,5 cm. Hoa của mãng cầu xiêm là loại hoa lưỡng tính. Hoa mọc ở tên thân cây, nhánh cây, cành non. Hoa to có cuốn ngắn dài khoảng 4-5 cm, cánh hoa ngoài màu vàng dài khoảng 3cm,cánh hoa trong hơi nhỏ hơn màu vàng nhạt. Nhụy đực và nhụy cái làm thành một khối tròn rộng cỡ 1,5cm màu trắng. Quả của mãng cầu xiêm có hình hơi tròn, thuôn dài hay hình tim, đôi khi không đều, nghiên về một bên hơi cong do sự phát triển không bình thường hay bị sâu bệnh. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa SVTH: Trương Anh Thái Trang 4 Trái có thể dài khoảng 15 cm và nặng có thể tới 4-6kg/quả. Quả mãng cầu xiêm được bao phủ bởi lớp da dễ bóc ra, có nhiều gai mềm không ăn được, đắng. lớp vỏ trái có màu xanh đậm khi trái chua chín và có màu xanh hơi vàng khi trái chín. Khi chín mô trái mềm, thịt quả có màu trắng và chứa hột. 2.1.2. Phân loại: Hiện nay chưa có nhiều công trình nghiên cứu về loại trái này nên người ta chỉ phân loại dựa trên hình dáng và mùi vị, không biết chính xác được các giống của mãng cầu xiêm. Về hình dạng bên ngoài có thể chia ra như hình tròn, thuôn dài, hình tim. Theo độ chắc của thịt quả có thể chia: mềm, có nước đến chắc và tương đối khô. Theo tác giả trường đại học Puerto Rico là có 14 loại mãng cầu xiêm khác nhau nhưng có hai loại được chú ý hơn cả là Guanaba Azucaron (tên khác của mãng cầu) là loại ngọt có thể ăn sống được và dùng làm nước uống, loại Guanaba Acida là loại chua chỉ dùng làm nước uống. Ở Việt Nam để mãng cầu xiêm cho năng suất cao, trái to,chống được sâu bệnh, khả năng chống chịu điều kiện tự nhiên không thuận lợi cao, người trồng ghép chúng vào cây bình bát mọc hoang ven bờ ruộng, bờ mương. 2.1.3. Điều kiện sinh thái: Mãng cầu xiêm là loại cây nhiệt đới. Ở vùng Florida (Mỹ) các cây con dễ bị chết bởi sự giá lạnh. Những cây sống sót và cho quả ở phía nam của tiểu bang, nơi có khí hậu nóng hơn. Ở KeyWest mãng cầu xiêm được đánh giá là loại trái cây ngon. Ở PuertoRico mãng cầu xiêm được cho là dễ phát triển do có đất ẩm vừa có nhiều nắng và loại cây này được dùng cho việc che chắn cho các loài cây khác tránh khỏi các nguồn gió mạnh. Yêu cầu về nhiệt độ: nhiệt độ là yếu tố hạn chế hay kích thích sự phân bố phát triển của cây mãng cầu. Nhiệt độ trung bình thích hợp cho cây phát triển là 23-30 0 C. Ở Việt Nam cây này chỉ thích hợp ở các tỉnh miền nam. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa SVTH: Trương Anh Thái Trang 5 Yêu cầu về ánh sáng: Ánh sáng là yếu tố cần thiết cho sự phát triển của trái nếu không chất lượng trái sẽ không cao. Ánh sáng cần thiết trung bình khoảng 2400 giờ/năm. Yêu cầu đất đai: Rễ cây mãng cầu xiêm phát triển sâu vào lòng đất nên cần đất giàu dinh dưỡng và đủ nước. Có thể trồng mãng cầu xiêm ở vùng phù sa nước ngọt, cả đất bị nhiễm phèn, phát triển được ở đất thấp có pH từ 4,5 - 7,0. Nó cũng có thể phát triển ở vùng đất có sỏi, đá. Thời gian cây sinh trưởng 2-3 năm (trồng bằng hạt), 1 năm (trồng cây chiết). Tuổi thọ của chúng khoảng 7 -10 năm. 2.1.4. Thu hoạch và bảo quản Trái cây sẽ được thu hoạch khi đã phát triển đầy đủ nhưng phải còn hơi cứng. Trái chín mền trên cây dễ bị rụng và bầm dập, nát có vết thâm. Trái mãng cầu xiêm nên thu hoạch ở trạng thái chín còn xanh, sau đó giữ ở nhiệt độ phòng vài ngày. Khi chín ta bóp phần vỏ sẽ thấy trạng thá hơi mềm ở đầu ngón tay. Một điều đặc biệt là trai mãng cầu xiêm cho trái quanh năm. Nếu cây được chăm sóc cẩn thận thì sẽ cho trái với năng suất cao. Khi trái chín dùng kéo bén cắt cuống đem xuống đặt trái lên lớp rơm khô hay lá chuối cho êm để tránh bị dập trong quá trình vận chuyển. Xử lý: Để bảo quản trái sau thu hoạch trước khi đem tiêu thụ thì người ta đã có nhiều phương pháp có hiệu quả:  Xông hơi Dibromide etyl  Chiếu xạ bằng tia gamma  Xử lý bằng nước nóng  Xử lý bằng hơi nước nóng Gần đây biện pháp xử lý bằng cách xông hơi Dibromide etyl không được chấp nhận đối với trái cây dùng cho thị trường Mỹ nhưng vẫn được chấp nhận đối với thị trường các nước khác. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa SVTH: Trương Anh Thái Trang 6 Chiếu xạ bằng tia Gamma được xem là biện pháp tốt nhất khống chế sự hư hỏng khi lưu trữ. Tuy nhiên nếu dùng với liều lượng quá cao (>=600 krad) sẽ phá hủy cấu trúc mô quả. Với liều lượng 75 krad sẽ có tác dụng làm chậm sự xuất hiện các hư hỏng, và kết hợp với chiếu xạ liều lượng 75 krad trên trái trước đó được sử lý bằng nước nóng trong 20 phút, sự hư hỏng sẽ hoàn toàn được khống chế. Biện pháp này rất có lợi cho việc kiểm soát bệnh tật và kéo dài thời gian lưu trữ qua việc làm chậm quá trình chín của trái. Để loại trừ các loại côn trùng có cánh gây hại cho quả người ta dùng chiếu xạ 20,6 krad đối với côn trùng phương đông, 15,6 krad đối với côn trùng Địa Trung Hải. Mức độ chiếu xạ nói trên thấp hơn phạm vi cho phép của trái. Tuy nhiên dùng bức xạ ion hóa để bảo quản trái cây là phương pháp đắt tiền. 2.1.5. Thành phần hóa học Thành phần của mãng cầu xiêm trong 100g phần ăn được Thành phần Giá trị Độ ẩm (g) 83,2 Protein (g) 1,0 Glucid (g) 15,1 Xenlulo (g) 0,6 Ca (mg) 14,0 Fe (mg) 0,5 Na (mg) 0,8 P (mg) 21.0 Vitamin C (mg) 24,0 Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa SVTH: Trương Anh Thái Trang 7 2.2. TỔNG QUAN VỀ NẤM MEN. [7] 2.2.1. Đặc điểm của nấm men [7] Nấm men thường được sử dụng trong sản xuất rượu vang là các chủng thuộc giống Saccharomyces, phân bố rộng rãi trong thiên nhiên nhất là trong đất, trên bề mặt nhiều loại trái cây và các loại cây lương thực, thực phẩm khác. Nấm men nằm trong:  Giới: Fungi  Ngành: Ascomycota  Phân ngành: Saccharomycotina  Lớp: Saccharomycetes  Bộ Saccharomycetales  Họ: Saccharomycetaceae  Giống: Saccharomyces Nấm men Saccharomyces thường có cấu tạo đơn bào, có nhân thật, hình tròn, hình trứng hay bầu dục, hình dài hoặc hình elip. Tuy nhiên, hình dạng của chúng hầu như không ổn định. Nó phụ thuộc vào tuổi của nấm men và điều kiện nuôi cấy. Cũng như nhiều loại tế bào khác, nấm men được cấu tạo chủ yếu từ các phần cơ bản sau: Thành tế bào: Được cấu tạo từ lipid, glucan, nanan protein. Màng nguyên sinh chất: Gồm có các hợp chất phức tạp như lipoprotein, calcium và enzym permeaza. Chất nguyên sinh: Chủ yếu được cấu tạo từ nước, protid, glucid, các muối khoáng, lipid. Nhân: Chứa protein, axit nucleic, enzym và ribosome. Các cơ quan khác như: Không bào, ty thể, ribosome. [...]... lờn men ny l lờn men ru, lờn men lactic, acetone, butylic Lờn men hiu khớ: L quỏ trỡnh phõn gii ng hoc cỏc hp cht hu c di tỏc dng ca enzyme vi sinh vt vi s cú mt ca oxy Thuc loi lờn men ny l lờn men acid acetic, lờn men acid citric, lờn men acid glutamic Da vo i tng cung cp h enzyme cú cỏch phõn loi nm men sau: Lờn men nh nm men: Lờn men ru, lờn men bia, bỏnh mỡ, glycerin Lờn men nh nm mc: Lờn men. .. thc lờn men Da vo sn phm cui cựng ca quỏ trỡnh lờn men cng nh cỏc con ng trao i cht c trng cho tng loi vi sinh vt Ngi ta ó phõn ra cỏc kiu lờn men: lờn men ru, lờn men lactic, lờn men do nm men, nm mc SVTH: Trng Anh Thỏi Trang 10 ẹo aựn toỏt nghieọp GVHD : Th.s Vửụng Thũ Vieọt Hoa Da vo c ch phn ng ngi ta chia lờn men thnh 2 loi: lờn men k khớ v lờn men hiu khớ Lờn men k khớ: L quỏ trỡnh lờn men bin... acid fumaric Lờn men nh vi khun: Lờn men lactic, lờn men acetic, lờn men butyric, lờn men propyonic, Núi chung, cỏc quỏ trỡnh lờn men t nhng ngun enzyme khỏc nhau, cng nh c ch lờn men khỏc nhau s cung cp cho chỳng ta nhng sn phm rt a dng Nh ú, ỏp ng c nhu cu ngy cng cao ca con ngi 2.3.2 i cng v quỏ trỡnh lờn men ru [14] 2.3.2.1 Khỏi nim Lờn men ru l quỏ trỡnh lờn men c thc hin nh nm men trong iu kin... trỡnh lờn men nc móng cu Thi gian lờn men l mt yu t quan trng nh hng n quỏ trỡnh lờn men nc gii khỏt Thi gian ca quỏ trỡnh lờn men ph thuc vo nhiu yu t nh nhit lờn men, nng ng trong dch lờn men, t l nm men s dng Nu thi gian lờn men quỏ di, mụi trng d nhim vi sinh v cn sinh ra quỏ cao nh hng ti giỏ tr cm quan ca sn phm Bng 4.4: nh hng ca thi gian trong quỏ trỡnh lờn men Ch tiờu theo dừi sau lờn men Thi... Dch qu trc khi lờn men c thanh trựng 650C/ 30 phỳt Mc ớch l tiờu dit mt s men di hin din trong dch qu v vi sinh vt tp nhim trong cỏc thao tỏc trc Lm ngui: Dch lờn men c lm ngui xung 300C Nhit ny m bo cho s lờn phỏt trin ca nm men Lờn men: T l dch men ging c s dng l 0,5%, 1%, 1,5% Mt men 108t bo/ ml Tụi lờn men dch móng cu trong nhng cai thy tinh vi th tớch 200ml sõu khi cy nm men, chai c dy kớn... lờn men ca nm men i vi nm men Saccharomyces, nhit ti u nm trong gii hn 28-320C Tuy nhiờn, nhit thp, kh nng lờn men s cao v kộo di hn nhit cao, hot tớnh ca nm men s gim nhanh, c bit l b nhim khun lactic v nm men di pH mụi trng: Nng ion H+ trong mụi trng cú nh hng ln n hot ng ca nm men Chỳng cú kh nng lm thay i in tớch cỏc cht ca v t bo, lm tng hoc gim mc thm thu cỏc cht dinh dng ca nm men Mi... oxy cn thit cho giai on phỏt trin ca nm men ú l giai on tng sinh khi nm men giai on u khi cho nm men vo dch lờn men thoỏng khớ, ngc li rt bt li cho quỏ trỡnh lờn men ru khi bt u sang giai on lờn men, s lờn men ny xy ra trong iu kin ym khớ hon ton, iu kin ny, s phỏt trin ca nhng vi sinh vt cn oxy b cn tr( nh vi khun lactic) Trong mụi trng ny, s hụ hp ca nm men b c SVTH: Trng Anh Thỏi Trang 14 ẹo... lờn men ru t ng Tuy nhiờn, nú cng cú th c ch hot ng ca nm men nh hng ca nng cn etylic vi cỏc loi nm men khụng ging nhau a s cỏc nm men iu kin nhit ti u chu c nng cn khong 14-16% th tớch Khớ SO2: Nm men, so vi cỏc loi vi sinh vt khỏc, rt bn vi SO2 Do dú, ngi ta thng xụng khớ SO2 vo nhng thựng lờn men thanh trựng trong sn xut ru vang Tuy nhiờn, i vi nng quỏ cao SO2 cú th lm c ch quỏ trỡnh lờn men. .. vi dch qu l 1:2), mi nghim thc lp li ớt nht 3 ln c Yu t c nh: Th tớch dch lờn men: 200ml/nghim thc Mt d t bo nm men 108 t bo/ml pH = 4.0 Nng cht khụ: 200Bx T l men ging: c chn thớ nghim 3 Nhit lờn men: Nhit phũng Thi gian lờn men: Chn thớ nghim 2 Chng nm men: c chn thớ nghim 1 d Ch tiờu theo dừi sau 3 ngy lờn men: Ch tiờu húa lý: Nng cht khụ (0Bx), pH ỏnh giỏ cm quan cỏc nghim thc bng... nh hng ca ging nm men trong quỏ trỡnh lờn men ru S bin thiờn Brix ca dch lờn men trong quỏ trỡnh lờn men c trỡnh by qua bng: Bng 4.1 Bin thiờn Brix ca dch lờn men theo thi gian Chng Thi gian nm men 0 gi 12 gi 24gi 36 gi 48 gi S1 25 24,6 24.0 23.4 22.6 S2 25 22.0 18.2 16.8 15.8 30 25 Brix 20 S1 15 S2 10 5 0 0 gi 12 gi 24gi 36 gi 48 gi Thi gian Hỡnh 4.1 Bin thiờn Brix ca dch lờn men theo thi gian . trọng, đặc biệt là nước giải khát lên men từ trái cây đang được ưa chuộng. Nước trái cây lên men là sản phẩm được lên men từ dịch quả, rất giàu dinh dưỡng. Nó có mùi thơm của trái cây, có sự. loại lên men này là lên men acid acetic, lên men acid citric, lên men acid glutamic… Dựa vào đối tượng cung cấp hệ enzyme có cách phân loại nấm men sau: – Lên men nhờ nấm men: Lên men rượu, lên. lên men bia, bánh mì, glycerin… – Lên men nhờ nấm mốc: Lên men acid citric, acid gluconic, acid fumaric… – Lên men nhờ vi khuẩn: Lên men lactic, lên men acetic, lên men butyric, lên men propyonic,…