Nghiên cứu chế biến rượu vang từ chuối hột

Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về ứng dụng công nghệ cố định tế bào trong lên men rượu vang chuối hột Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1.. Ảnh hưởng của tỉ lệ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC – MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN RƯỢU VANG TỪ CHUỐI HỘT

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: NGÔ THỊ MINH PHƯƠNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN : LÊ PHẠM MINH TRÂN

MÃ SINH VIÊN : 1911507310147

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

TÓM TẮT

Đề tài “Nghiên cứu chế biến rượu vang từ chuối hột” được tiến hành từ tháng 01năm 2023 đến tháng 06 năm 2023 tại phòng thí nghiệm của khoa Công nghệ Hóa học -Môi trường, trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật - Đại học Đà Nẵng Đề tài thực hiệnnhằm mục đích khám phá kỹ thuật lên men khác nhau, như cố định tế bào, để cải thiệnhiệu quả lên men và chất lượng sản phẩm Kết quả cho thấy nhiệt độ ảnh hưởng nhiều đếnquá trình thu nhận hàm lượng rượu etylic và điều kiện tối ưu để lên men tốt nhất là nhiệt

độ 27°C và tỷ lệ nấm men 0,93% Hàm lượng đường bổ sung vào dịch lên men đạt ở

20 Bx Thời gian lên men rượu ⁰Bx Thời gian lên men rượu chuối hột là 8 ngày

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

Tên đề tài : Nghiên cứu chế biến rượu vang từ chuối hột

Thời gian thực hiện: Từ tháng 02/2023 đến tháng 06/2023

5 Mục tiêu

Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ chuối hột

Xác định giải pháp lên men tốt nhất

6 Nội dung nghiên cứu

Mở đầu

Đặt vấn đề

Giới thiệu tổng quát

Ý nghĩa khoa học của đề tài

Mục tiêu nghiên cứu

Đối tượng, phạm vi và giới hạn của đề tài

Chương 1: Tổng quan

1.1 Tổng quan về chuối hột

1.2 Quá trình lên men rượu

1.3 Giới thiệu công nghệ cố định tế bào trong lên men rượu

1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men bằng phương pháp cố định tế bào nấm men trong gel alginate

1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về ứng dụng công nghệ cố định tế bào trong lên men rượu vang chuối hột

Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

2.2 Đối tượng nghiên cứu

2.3 Hóa chất, thiết bị và dụng cụ

2.4 Quy trình sản xuất rượu vang chuối hột

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.6 Phương pháp thí nghiệm

2.7 Tối ưu hóa các điều kiện lên men có ứng dụng cố định tế bào

2.8 Phương pháp xử lý số liệu

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

3.1 Phương pháp nhân giống nấm men

3.2 Xác định một số tính chất của chuối hột

3.3 Nghiên cứu tạo hạt alginate

3.4 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men dịch chuối sử dụngnấm men cố định trên Alginate

3.5 Xác định chỉ tiêu cảm quan rượu chuối hột

7 Kết quả dự kiến đạt được

Tạo ra sản phẩm rượu vang chuối hột

Báo cáo bảo vệ đồ

cáo kết quả Hoàn thiện bài báo cáo đồ ántốt nghiệp

án

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2023

TS Ngô Thị Minh Phương

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Công nghệ Hóa học - Môi trường đãtận tình chỉ dạy, cho em nhiều kiến thức quý báu trong nhiều năm qua, tạo mọi điều kiệnthuận lợi và giúp đỡ em trong quá trình học tập cũng như thực hiện đề tài này.

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Phúc Sơn - cán bộ quản lý phòng thínghiệm khoa đã tạo điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành đề tài nghiên cứu này.Đồng thời em cũng xin cảm ơn bạn Phan Thị Phương Thảo người cùng em thực hiện cũngnhư hỗ trợ nhau để hoàn thành nghiên cứu được thuận lợi

Đà Nẵng, ngày 14 tháng 06 năm 2023

LỜI CAM ĐOAN

Kính gửi: Hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp Khoa Công nghệ Hóa học - Môi trường

Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng

Tôi tên là: Lê Phạm Minh Trân, Lớp 19HTP1 - Khoa Công nghệ Hóa học - Môi trường,ngành Kỹ thuật thực phẩm, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng

Tôi xin cam đoan nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện và được sự hướng dẫn của

TS Ngô Thị Minh Phương Các nội dung, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưacông bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây Những số liệu trong các bảng biểu phục vụcho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được thu nhập từ các nguồn khác nhau có ghi rõtrong phần tài liệu tham khảo

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đồ

MỤC LỤC

TÓM TẮT 2

ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5

LỜI CẢM ƠN 8

LỜI CAM ĐOAN 9

MỞ ĐẦU 16

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 20

1.1 Tổng quan về chuối hột 20

1.1.1 Phân loại 20

1.1.2 Công dụng của chuối hột: 21

1.1.3 Tình hình sản lượng chuối hột ở Việt Nam 21

1.1.4 Tình hình sản xuất chuối trên thế giới 21

1.1.5 Thực vật học 22

1.1.6 Thu hoạch 25

1.1.7 Bảo quản 25

1.1.8 Thành phần dinh dưỡng của chuối hột 25

1.2 Nấm men Saccharomyces cerevisiae 26

1.3 Tổng quan về quá trình lên men 27

1.3.1 Phương pháp cố định nấm men: 27

1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men bằng phương pháp cố định tế bào nấm men trong gel Alginate 28

1.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ Alginate 28

1.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl2 29

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, PHẠM VI NGHIÊN CỨU VÀ ĐỐI TƯỢNG KHẢO SÁT CỦA ĐỀ TÀI 30

2.1 Chuối hột 30

2.2 Quy trình dự kiến sản xuất rượu vang từ chuối hột: 31

2.3 Thuyết minh quy trình dự kiến sản xuất rượu vang chuối hột: 32

2.3.1 Chuối hột 32

2.3.2 Xử lý nguyên liệu 32

2.3.3 Xay 32

2.3.4 Lắng, lọc trong 32

2.3.5 Phối trộn 33

2.3.6 Thanh trùng 33

2.3.7 Lên men 33

2.3.8 Rít chai, đóng nắp 33

2.3.9 Bảo quản 33

2.4 Hóa chất 33

2.5 Thiết bị và dụng cụ 35

2.6 Phương pháp nghiên cứu 35

2.6.1 Phương pháp hóa lý 35

a Xác định pH 35

b Xác định tổng chất khô hóa tan 36

c Xác định hàm lượng độ rượu 37

2.6.2 Phương pháp thí nghiệm 37

a Phương pháp cố định nấm men: cố định nấm men trên Alginate 37

b Phương pháp hoạt hóa nấm men: Nhân giống nấm men bằng dịch ép mía 39

c Phương pháp xác định hàm lượng chất khô 40

d Phương pháp đánh giá cảm quan 40

2.7 Đối tượng nghiên cứu 43

2.8 Phạm vi nghiên cứu 43

2.9 Đối tượng khảo sát của đề tài 43

2.9.1 Xác định một số tính chất của dịch chuối hột 43

2.9.2 Lên men dịch chuối hột sử dụng phương pháp lên men tự do (nấm men Saccharomyces cerevisiae): 43

2.9.3 Lên men dịch chuối hột sử dụng phương pháp lên men cố định Alginate 44

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45

3.1 Xác định một số tính chất của dịch chuối hột 45

3.2 Kết quả nhân giống nấm men 47

3.3 Kết quả cố định nấm men lên Alginate 48

3.4 Kết quả nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men dịch chuối hột sử dụng phương pháp lên men tự do 50

3.4.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men và nhiệt độ lên men đến nồng độ chất khô trong quá trình lên men tự do rượu vang từ dịch chuối hột 51

3.4.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men và nhiệt độ lên men đến độ pH trong quá trình lên men rượu vang từ dịch chuối hột 53

3.4.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men và nhiệt độ lên men đến hàm lượng rượu etylic tạo thành trong quá trình lên men rượu vang từ dịch chuối hột 54

3.5 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men dịch chuối hột sử dụng phương pháp cố định nấm men 55

3.5.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men và nhiệt độ lên men đến nồng độ chất khô trong quá trình lên men cố định rượu vang từ dịch chuối hột 56

3.5.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men và nhiệt độ lên men đến pH trong quá trình lên men cố định rượu vang từ dịch chuối hột 58

3.5.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm menvà nhiệt độ lên men đến nồng độ chất khô trong quá trình lên men cố định rượu vang từ dịch chuối hột 59

3.6 So sánh khả năng lên men của nấm men cố định trên Alginate và nấm men tự do 61

3.7 Sự thay đổi hàm lượng chất khô: 63

3.7.1 Các chỉ tiêu cảm quan đối với rượu vang 64

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66

Kết luận 66

Kiến nghị 66

DANH MỤC BẢ

Bảng 1 1 Thành phần hàm lượng dinh dưỡng có trong 100g chuối hột chín 25

Y Bảng 2 1 Thiết bị và dụng cụ 35

Bảng 2 2 Điểm đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm rượu 41

Bảng 2 3 Phân loại chất lượng rượu vang 42

Bảng 3 1 Bảng khảo sát chỉ tiêu hóa lý của dịch chuối hột 47

Bảng 3 2 Kết quả khảo sát nồng độ Alginate và Cacl2 49

Bảng 3 3 So sánh sự thay đổi hàm lượng chất khô của dịch chuối hột khi sử dụng nấm men tự do 63

Bảng 3 4 Chỉ tiêu cảm quan rượu chuối hột 65

DANH MỤC HÌN

Hình 1 1 Hình ảnh Chuối hột 20

Hình 1 2 Thân cây chuối 23

Hình 1 3 Lá chuối hột 23

Hình 1 4 Hoa chuối hột 24

Hình 1 5 Quả chuối hột 24

Hình 1 6 Hạt chuối hột 25

Hình 1 7 Nấm men Saccharomyces cerevisiae 27

Y Hình 2 1 Quy trình xử lý dịch chuối hột 30

Hình 2 2 Quy trình dự kiến sản xuất rượu vang từ chuối hột 31

Hình 2 3 Hóa chất bột Alginate 34

Hình 2 4 Hóa chất CaCl2 34

Hình 2 5 Máy đo pH để bàn 36

Hình 2 6 Khúc xạ kế (Brix kế) 37

Hình 2 7 Hệ thống chưng cất cơ bản 37

Hình 2 8 Sơ đồ tạo gel Alginate 38

Hình 2 9 Tạo hạt cố định nấm men Saccharomyces cerevisiae 39

Hình 3 1 Nguyên liệu chuối hột 45

Hình 3 2 Xử lí nguyên liệu 45

Hình 3 3 Dịch chuối hột bổ sung phèn nhóm trợ lắng 46

Hình 3 4 Lắng trong phèn nhôm 46

Hình 3 5 Nấm men được nhân giống trong dịch nước mía 47

Hình 3 6 Nấm men sau ly tâm 48

Hình 3 7 Tạo hạt Alginate trong dung dịch CaCl2 49

Hình 3 8 Lên men dịch chuối hột sử dụng phương pháp lên men tự do 51

Hình 3 9 Sự thay đổi hàm lượng chất khô của dịch chuối hột theo nhiệt độ lên men 51

Hình 3 10 Sự thay đổi hàm lượng chất khô của dịch chuối hột theo tỉ lệ nấm men 52

Hình 3 11 Sự thay đổi độ pH của dịch chuối hột theo nhiệt độ lên men 53

Hình 3 12 Sự thay đổi độ pH của dịch chuối hột theo tỉ lệ nấm men 53

Hình 3 13 Hàm lượng rượu etylic tạo thành ở nhiệt độ lên men khi sử dụng nấm men tự do 54

Hình 3 14 Hàm lượng rượu etylic tạo thành ở tỉ lệ nấm men khi sử dụng nấm men tự do 55

Hình 3 15 Lên men dịch chuối hột theo phương pháp cố định nấm men 56

Hình 3 16 Sự thay đổi hàm lượng chất khô của dịch chuối hột theo nhiệt độ lên men cố định 57

Hình 3 17 Sự thay đổi hàm lượng chất khô của dịch chuối hột theo Tỉ lệ nấm men cố

định 57

Hình 3 18 Sự thay đổi độ pH của dịch chuối theo nhiệt độ lên men 58

Hình 3 19 Sự thay đổi độ pH của dịch chuối hột theo tỉ lệ nấm men 58

Hình 3 20 Hàm lượng rượu etylic tạo thành ở nhiệt độ lên men 59

Hình 3 21 Hàm lượng rượu etylic tạo thành ở tỉ lệ nấm men 60

Hình 3 22 Lên men dịch chuối hột sử dụng 2 phương pháp lên men 61

Hình 3 23 Đồ thị ảnh hưởng nấm men tự do và cố định đến sự thay đổi pH, Bx trong thời gian lên men 62

Hình 3 24 Sự thay đổi nồng độ rượu etylic giữa nấm men tự do và cố định 63

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài

Sản xuất rượu vang là sự pha trộn giữa sáng tạo của cá nhân và công nghệ tiên tiến[1] Rượu vang là một loại hàng hóa độc nhất vô nhị Nó là tiền thân của ngành sản xuấtđược ghi lại bằng lịch sử, là thức uống có lợi ích về sức khỏe… Ngày nay, rượu vang làmột thành phần không thể thiếu trong nền văn hóa của nhiều quốc gia, một hình thứcgiải trí ở những quốc gia khác, và sự lựa chọn ưu thích của nhiều tầng lớp trung lưu.Không giống nhiều loại thực phẩm hiện đại, sự hấp dẫn của rượu vang không dựa vào sựtáo bạo hương vị nhất quán, nó dựa trên một loạt chuyển đổi tinh tế những cảm giác làmnên sức hấp dẫn khó định nghĩa của nó Về bản chất, các nhà sản xuất rượu đang bán trảinghiệm cảm quan cho người tiêu dùng Người tiêu dùng rượu vang ở các quốc gia biểutượng cho những người giàu và thịnh vượng, nhưng rượu vang đôi khi là thức uống hằngngày của hầu hết gia đình ở các nước Tây Âu

Từ lâu chúng ta đã biết chế biến trái cây bằng nhiều phương pháp, tạo ra các sản phẩmkhác nhau vừa vẫn giữ đuợc giá trị dinh dưỡng và cung cấp năng lượng cho con ngườinhư: sản phẩm trái cây ướp đường, trái cây nấu chín, mứt trái cây sấy khô, dịch trái câylên men để tạo ra các sản phẩm rượu, đặc biệt là ruợu vang trái cây Mỗi loại trái cây saukhi lên men đều có hương vị thơm ngon riêng biệt cho ta cảm giác sảng khoái Nước tađược cho là một xứ sở của các loại trái cây nhiệt đới như: nho, xoài, dứa, mít, chuối,

có thể nói đây là nguồn nguyên liệu đa dạng phong phú cho việc nghiên cứu và chế biếncác loại rượu vang trái cây [2]

Việt Nam có khí hậu nhiệt đới, là một trong những xứ sở của cây chuối, từ Bắc xuốngNam, đồng bằng cũng như trung du, miền núi ở đâu cũng có chuối với nhiều loại giốngkhác nhau Diện tích chuối chiếm 19% tổng diện tích cây ăn trái, sản lượng 1,4 triệu tấn

Ở miền Trung và miền Nam có nhiều địa phương có diện tích chuối lớn như Đồng Nai,Sóc Trăng, Cà Mau, Thanh Hóa, Quảng Trị, Khánh Hòa… có diện tích chuối từ 3.000đến 8.000ha; phía Bắc có Hà Nội, Phú Thọ, Hưng Yên…

Chuối hột là một loại cây được biết đến và vô cùng quen thuộc với người Việt chúng

ta, cây chuối hột có rất nhiều công dụng có ích trong đời sống của người dân Việt Namnhư: lấy lá gói bánh, quả chín hay sống đều ăn được, còn hạt được coi là một loại thuốcquý Theo kinh nghiệm dân gian, trái chuối hột có công dụng chữa bệnh đường ruột, sỏitiết niệu, sỏi bàng quang, viêm thận và bổ thận, đái tháo đường… ngoài ra chuối hột còncung cấp nguồn kali, chất xơ và một số vitamin và khoáng chất thiết yếu nên rất có íchcho việc bổ sung chất dinh dường cho cơ thể Tuy nhiên để bảo quản cho trái cây đượclâu là một vẫn đề khá nan giải vì rất dễ hư hỏng trong tự nhiên do tốc độ hô hấp cao và

do đó cần phải khám phá các phương pháp để khắc phục cũng như phương án giúp giữ

và bảo quản thực phẩm lâu hơn so với để tự nhiên, chế biến các loại trái cây tươi thànhmột loại thức uống có thể là một giải pháp để sử dụng tiện lợi và tối đa công dụng củachúng cũng như góp phần gia tăng giá trị sử dụng và phát triển kinh tế

Nhu cầu về đồ uống, đặc biệt là sản phẩm đồ uống có cồn ngày càng lớn, sỡ dĩ nóđược quan tâm vì nó là vấn đề đảm bảo an toàn cho sức khỏe và các bệnh lý của conngười Nhắc đến rượu chúng ta có rượu vang, nếu như trước đây chúng ta sẽ nghĩ ngayđến "rượu vang nho" nhưng thực tế là rất nhiều loại trái cây khác vẫn được sử dụng đểlên men rượu Vì được làm từ các loại trái cây, nên trong thành phần của rượu vang chứanhiều dưỡng chất, góp phần giúp người dùng cảm giác ngon miệng hơn trong các bữa

ăn, bữa tiệc Trong khi xã hội ngày càng tiên tiến và phát triển, định nghĩa về chất lượng

và quá trình bảo quản rượu vang của những người tiêu dùng không giống nhau Chúngđược định nghĩa theo kinh nghiệm phong phú của mỗi vùng, mỗi người sản xuất khácnhau Do quá trình toàn cầu hóa diễn ra nhanh, chóng đi kèm sự phát triển thông tin trêntoàn thế giới đã dẫn đến người tiêu dùng hiểu biết hơn và được chia sẽ nhiều hiểu biếttinh tế về giá trị sản phẩm và nhu cầu phân biệt đối với chất lượng thì tìm ra nhữngphương pháp mới được xem là cần thiết Trong quá trình sản xuất rượu, nấm menthường được loại bỏ sau khi kết thúc quá trình lên men, nấm men sau khi loại bỏ khôngthể tái sử dụng gây lãng phí Hơn thế nữa, nấm men phân tán trong dung dịch nên khôngthể lọc bỏ triệt để, trong quá trình bảo quản, phần nấm men còn sót lại sẽ lắng xuống

đáy, ảnh hưởng đến chất lượng và chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm Cố định tế bào là cầnthiết để thu được các tế bào cố định giúp cho thực phẩm vệ sinh hơn, rẻ, phong phú,thích hợp cho quá trình lên men nhiệt độ thấp, và đồng thời cải thiện mùi vị của sảnphẩm cuối cùng

Hiện nay, thị trường tiêu thụ trong nước và xuất khẩu đối với nhiều loại quả chuốitươi như chuối xiêm, chuối tây, chuối sứ… và các sản phẩm chế biến ngày càng mởrộng Song bên cạnh đó chuối hột vẫn có giá trị dinh dưỡng cao, cho sản lượng lớnnhưng lượng tiêu thụ thấp làm cho chuối mau chín, nhanh mềm, dễ dập, hư hỏng Vớitiềm năng to lớn về nguồn nguyên liệu, là loại trai cây dễ trồng và có khả năng phát triển

tự nhiên đồng thời cũng là loại cây giàu giá trị dinh dưỡng, mong muốn nâng cao giá trịsản phẩm thuần túy bằng những sản phẩm thiết thực, tăng giá trị kinh tế, giúp đỡ bà connông dân, đồng thời là giải pháp đầu ra cho nông sản cũng như nhằm đa dạng hóa cácsản phẩm rượu vang trên thị trường, tạo ra loại rượu vang đặt trưng mang thương hiệuViệt Nam

Vì thế, việc đa dạng hóa thức uống có cồn, tìm hiểu và sản xuất những hương vị mới,

lạ là một trong những hướng đi chiến lược Rượu lên men từ các nguyên liệu sẵn có, đặcbiệt là các nguyên liệu có công dụng tốt cho sức khỏe con người và ứng dụng cố định tếbào trong lên men để không lãng phí nguồn nguyên liệu dinh dưỡng dồi dào này và chếbiến rượu vang từ chuối là một cách để nâng cao giá trị của nguyên liệu Và đó là lí do

em muốn đề xuất đề tài này

Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu tạo sản phẩm rượu: Nhiệt độ, thời gian lên men, hàm lượng nấm men

- Nghiên cứu các thông số công nghệ của quá trình lên men tạo sản phẩm rượu

- Nghiên cứu cố định tế bào trong lên men: So sánh khả năng lên men tự do và lên men

cố định

- Tạo ra sản phẩm rượu chuối và đa dạng hóa sản phẩm từ nguyên liệu

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Góp phần đa dạng hóa sản phẩm rượu vang trên thị trường.

- Nâng cao giá trị sử dụng cũng như kinh tế của chuối hột và mang lại nhiềulợi ích cho nhu cầu, thị hiếu của người tiêu dùng

- Tạo sản phẩm có chất lượng tốt, giá trị dinh dưỡng cao và giá cả hợp lí

- Tạo sự đa dạng trong lĩnh vực sản xuất về chuối hột, góp phần tạo việc làm

và tăng thu nhập cho người dân lao động

- Nghiên cứu tạo ra sản phẩm mới về rư lên men rượu vang chuối hột đặctrưng cho Việt Nam trên thị trường Quốc tế

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1.1 Phân loại

Chuối hột (Tên khoa học là Musa Balbisiana Colla) là loài chuối dại bản địa củaĐông Nam Á, một trong những tổ tiên của chuối hiện đại, được mô tả lần đầu năm 1820bởi nhà thực vật học người Ý – Luigi Aloysius Colla

Tên Việt Nam: chuối hột, chuối chát

Chuối hột mọc khỏe có thân thẳng, nhẵn, cao lớn, từ 3 - 4m Lá có phiến dài, mặtdưới màu tía, mặt trên màu lục Hoa mọc thẳng đứng ở ngọn, có màu đỏ thẫm quả chuốihột có khoảng 4 cạnh, bên trong chứa hạt to 4 – 5mm [3] Chuối hột có nhiều hạt màuđen, hương vị kém xa chuối hiện đại nhưng trong đông y nó là vị thuốc quý trong điều trịsỏi tiết niệu, sỏi bàng quang, viêm thận và bổ thận… Ngày nay giữa muôn vàn trái quả laighép, nuôi trồng bằng công nghệ, hóa chất thì chuối hột không chỉ quý bởi tính dược màcòn quý bởi tính nguyên sinh, tính hoang dại và an lành của nó Nhưng do trái có nhiềuhột nên thường người ta không ăn mà chỉ lấy hột làm thuốc Chuối hột có hai loại, trái lớn

và trái nhỏ Tất cả ngâm rượu đều thơm, ngon nhưng loại trái nhỏ có phần nhỉnh hơn vìnhựa nhiều Chuối càng nhiều nhựa ngâm rượu càng ngon và ngọt.Trái chuối hột còn non,thái mỏng, trộn với các loại rau sống, ăn với nộm sứa, gỏi cá để giảm vị tanh và đề phòngtiêu chảy

Hình 1 1 Hình ảnh Chuối hột

1.1.2 Công dụng của chuối hột:

Nore-pinephrin, dopamine, catecholamine và serotonin trong chuối có tác dụng trịloét đường tiết hóa, đau tạng phủ và táo bón [4] Trong đó chuối hột có thể chữa được một

số bệnh như sỏi bang quang, sỏi thận; trị hắc lào, viêm loét dạ dày, thống phong; giảmthấp khớp, chân tay nhức mỏi, đau nhức lưng, đau bụng kinh niên; trị chứng tiêu chảy,kiết lỵ, ho ra máu, nôn ra máu và băng huyết; làm mát phổi, tiêu độc; ổn đinh đườnghuyết; giúp ổn định đường huyết, giúp trị chứng trằn trọc khó ngủ, hay mơ, tim hồi hộp;bảo vệ gan; kháng khuẩn; chống ung thư [5]… Hạt chuối hột được dùng pha trà uốnggiúp trị bệnh sỏi thận khá hiệu quả

1.1.3 Tình hình sản lượng chuối hột ở Việt Nam

Ở Việt Nam, Do đặc điểm của cây chuối nói chung và cây chuối hột hột nói riêng làloại cây ngắn ngày, là loại cây ưa ẩm, ít tốn diện tích, có sức sống khỏe hơn các loại câychuối trồng khác, có khả năng chịu bóng và có thể cạnh tranh được với một vài loài câytrồng khác nên người ta thường trồng ở rất nhiều nơi trong các vườn cây ăn trái và hộ giađình.cây chuối hột ở góc vườn, dưới bóng các cây ăn quả khác, thậm chí cây được trồngsát bụi tre mà vẫn sinh trưởng phát triển tốt bởi vậy nên chuối hột được trồng và tự mọcrộng rãi tư miền Bắc đến miền Nam, trừ những nơi có mùa đông lạnh, có sương muối thì

sẽ không trồng được chuối hột Hàng năm, từ gốc cây mẹ thường mọc lên 1-3 cây chồi.Ngoải ra hạt chuối hột còn có khả năng nảy mầm tốt để tạo ra cây non Một số tỉnh miềnTrung và miền Nam có diện tích trồng chuối khá lớn (Thanh Hóa, Nghệ An, Khánh Hòa,Đồng Nai, Sóc Trăng, Cà Mau có diện tích từ 3.000 ha đến gần 8.000 ha) Trong khi đócác tỉnh miền Bắc có diện tích trồng chuối lớn nhất như: Hải Phòng, Nam Định, PhúThọ…chưa đạt đến 3.000 ha.

1.1.4 Tình hình sản xuất chuối trên thế giới

Chuối chủ yếu được trồng chủ yếu ở những nước đang phát triển Khoảng 98% sảnlượng chuối của thế giới được trồng ở những nước đang phát triển và được xuất khẩu tớicác nước phát triển Vào năm 2004, tổng cộng có 130 nước xuất khẩu chuối [6] Tuynhiên, về việc sản xuất cũng như xuất nhập khẩu chuối thường là tập trung vào một sốnước nhất định Mười nước sản xuất chính chiếm tới 75% sản lượng chuối thế giới vàonăm 2004 Trong đó thì Ấn Độ, Ecuador, Braxin và Trung Quốc chiếm một nửa của toànthế giới Điều này càng ngày càng tăng lên cho thấy sự tập trung hóa về phân phối chuốitrên toàn thế giới.Nếu như những năm 1980, các nước Mỹ La Tinh và khu vực Carribê làkhu vực sản xuất chuối chính của thế giới thì đến những năm 1990, khu vực Châu Á đãvượt lên dẫn đầu, tiếp theo là các nước Nam Mỹ và cuối cùng là châu Phi

1.1.5 Thực vật học

Rễ chuối hột là loại rễ chùm, có 2 loại là rễ ngang và rễ thẳng Rễ ngang mọc xungquanh củ chuối và phân bố ở lớp đất mặt từ 0 – 30cm, phần nhiều tập trung ở độ sau0,15cm, bề ngang rộng tới 2 – 3cm, loại rễ sinh trưởng khỏe, phân bố rộng, đó là loại rễquan trọng nhất để hút nước và dinh dưỡng nuôi cây [7] Rễ thẳng mọc ở phía dưới củchuối, ăn sâu 1 - 1,5cm, tác dụng chủ yếu giữ cây đứng vững rễ chuối chứa nhiều nước,giờn, mềm, yếu, dễ gãy, sức chông chịu có hạn, chịu úng đều kém so với nhiều loại cây

bẹ lá có dạng tròn [7] Ở đáy mỗi bẹ lá đều có một chồi mầm nhưng chỉ các chồi ở phầngiữa củ là phát triển được, có khuynh hướng mọc chồi dần lên Các sẹo lá mọc rất gầnnhau làm thành khoản cách rất ngắn Củ chuối hột sống lâu năm, là cơ quan chủ yếu dựtrữ chất dinh dưỡng, đồng thời là nơi để rễ, lá, mầm và cuống hoa mọc ra Do đó củ chuối

to mập là cơ sở đảm bảo cho cây sinh trưởng nhanh, năng suất cao [7] Xung quanh củchuối có nhiều mầm ngủ, sau này sẽ phát triển thành cây con Thân giả là thân cây chuối,

có hình trụ do nhiều bẹ lá lồng vào nhau làm thành [7] Khi mầm chuối mới mọc lên thìbắt đầu mọc ra những lá vảy (không có thân lá) có tác dụng bảo vệ mầm chuối Tiếp đómọc ra loại lá dài và hẹp gọi là “lá kiếm” Về sau mọc ra những lá to bình thường gọi là láthật đến khi mầm hoa phân hóa thì mọc ra một lá chót nhỏ, ngắn có tác dụng che chởbuồng chuối

Hình 1 2 Thân cây chuối

Lá chuối phát triển mạnh nhất từ tháng 5 đến tháng 8, mỗi tháng mọc ra 3 - 4 lá, phiến

lá to, dày, màu xanh đậm và bóng Từ tháng 10 trở đi, cách 2 – 3 tuần mới ra một lá mới,

lá thường mỏng, nhỏ, màu xanh nhạt, sinh trưởng chậm Đến tháng 12 – 1 mỗi tháng chỉmọc được một lá

Hình 1 3 Lá chuối hột

Hoa chuối cây chuối con sau khi mọc (hoặc sau khi trồng) 8 - 10 tháng bắt đầuhình thành mầm hoa, sau đó khoảng 1 tháng bắt đầu trổ buồng Hoa chuối thuộc loại hoachùm gồm 3 loại: hoa cái, hoa lưỡng tính và hoa đực Hoa cái: tập trung ở phía gốc cuốngbuồng, phần này dài nhất (50 - 100cm) Loại hoa này nở ra trước tiên, nhị cái phát triển,nhị đực thoái hóa Chỉ có hoa cái là phát triển thành trái được Do đó, khi trồng, chọn lọccây giống tốt, chăm bón kịp thời để hình thành nhiều hoa cái là nhân tố quan trọng bảođảm năng suất cao Hoa lưỡng tính: nằm ở phần giữa bắp chuối, loại hoa này không nhiềulắm, về sau sẽ rụng và không hình thành trái được Hoa đực: nằm ở phía đầu bắp chuối,nhị cái thoái hóa, nhị đực phát triển, dài bằng nhị cái Loại hoa đực không thể hình thànhtrái được sau này sẽ khô đi và rụng dần

Hình 1 4 Hoa chuối hột

1.1.7 Bảo quản

Tiến hành dùng dao cắt hạ nhẹ nhàng buồng chuối xuống tách ra từng nải rửa sạch vàbảo quản nơi thoáng mát sẽ giúp chuối được bảo quản lâu hơn…[9]

1.1.8 Thành phần dinh dưỡng của chuối hột

Chuối hột là nguồn cung cấp dồi dào khoáng chất và vitamin cần thiết cho các chức năng của cơ thể

Bảng 1 1 Thành phần hàm lượng dinh dưỡng có trong 100g chuối hột chín

1.2 Nấm men Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae hoặc nấm men bia là loại vi sinh vật thuộc chi Saccharomyces, lớp Ascomycetes, ngành nấm Về đặc điểm hình thái, tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae có dạng hình cầu hay hình trứng Kích thước tế bào của nấm men thay đổi tùy thuộc theo giống loài, tuổi và điều kiện nuôi cấy Saccharomyces cerevisiae là loài nấm men chủ lực thực hiện quá trình lên men rượu etylic trong sản xuất

rượu vang

Nấm men Saccharomyces cerevisiae là những tế bào có vách dày, hình trái xoan,

chiều dài khoảng 10 m, chiều ngang khoảng 5 m Là một loại nấm đơn bào sinh sảnbằng cách nảy chồi hoặc đôi lúc bằng sự phân chia tế bào Trong vòng 120 phút, một tế

bào Saccharomyces cerevisiae có thể phát triển thành 1 tỷ tế bào Nấm men Saccharomyces cerevisiae có khả năng sinh ra enzyme invectaza có thể khử được đường

saccarozơ thành fructozơ và glucozơ, có thể tạo được độ cồn 18 - 20%, khả năng kết lắng

và tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm rất tốt Saccharomyces cerevisiae thuộc loại nấm

men nổi, nhiệt độ thích hợp nhất cho lên men từ 20 - 28oC Nấm men Saccharomyces cerevisiae sinh sản chủ yếu bằng cách nảy chồi, khi chồi non tách ra khỏi tế bào mẹ sống

độc lập thì nơi đó để lại vết sẹo và không có khả năng tạo chồi mới nữa Nguồn dinhdưỡng chủ yếu của chúng là sử dụng các loại đường như: glucose, galactose, saccharose,maltose như ngồn cung cấp cacbon Ngoài ra chúng còn sử dụng axit amin và muối amonnhư nguồn cung cấp nitơ

1.3 Tổng quan về quá trình lên men

Lên men rượu (ethanol) là một quá trình sinh học chuyển đổi các loại đường nhưglucozơ (C6H12O6), fructozơ (C6H12O6) và sacarozơ (C12H22O11) thành năng lượng tế bào,tạo ra ethanol (C2H5OH) và carbon dioxide (CO2) dưới dạng sản phẩm phụ Bởi vì nấmmen thực hiện quá trình chuyển đổi này trong điều kiện không có oxy, quá trình lên men

rượu được coi là một quá trình kị khí

Phương trình hóa học biểu diễn quá trình lên men theo phương trình sau:

Trong số các chất mang trong kĩ thuật cố định tế bào ứng dụng trong lên men ethanolthì alginate được sử dụng rộng rãi nhất do gel có độ xốp cao cho phép cơ chất và sảnphẩm lên men đi vào, đi ra được dễ dàng tạo thuận lợi cho việc trao đổi chất Tăng cường

sự ổn định của tế bào và chống lại một số điều kiện hóa lí, phương pháp đơn giản, dễ thựchiện, giá thành bảo quản thấp

Kỹ thuật tạo gel: Gel thành lập có thể kiểm soát được thông qua sự giải phóng ion

Ca2+ hay dung dịch Alginate Alginate hay hỗn hợp chứa nó được tạo gel bằng cách nhúnghoặc phun dung dịch chứa ion Ca2+ CaCl2 là chất phổ biến thường được sử dụng đichung

Hình 1 7 Nấm men Saccharomyces cerevisiae

Các ion Ca2+ sẽ phản ứng với Alginate theo dạng “Box egg” Trường hợp với việc chếbiến các sản phẩm có bề dày mỏng và kích thước nhỏ hoặc tạo màng bao phía ngoài cácsản phẩm Các Alginate phản ứng mạnh với ion Ca2+ hoặc Alginate có chứa nhiều α-1,4-L-Guluronic acid (G)

Ưu điểm của nấm men cố định tế bào:

Nấm men cố định có tốc độ sử dụng glucozo, tốc độ sinh tổng hợp ethanol vàglycerol cao hơn nấm men tự do

Quá trình tách nấm men ra khỏi dịch lên men được thực hiện nhanh và dễ dàng, từ đólàm giảm chi phí cho việc thu hồi sản phẩm

Nấm men cố định có thể tái sử dụng được nhiều chu kỳ và có nhiều khả năng ứngdụng trong quy trình lên men liên tục ở quy mô công nghiệp, từ đó mang lại hiệu quả kinh

tế cao

bào nấm men trong gel Alginate

1.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ Alginate

Để xác định nồng độ chất mang Alginate phù hợp với quá trình cố định tế bào cho lênmen cồn, tiến hành làm thí nghiệm với các mẫu có nồng độ Alginate khác nhau thay đổi

từ 2% đến 4% Nồng độ Alginate thay đổi từ 1 đến 5%, nó gây ra ảnh hưởng đáng kể đếnviệc sản xuất rượu: Alginate 2% và 3% cho thấy sản lượng rượu tối đa là 7%, 8% Nồng

độ Alginate thấp hơn có vấn đề về tế bào bị rò rỉ và các hạt có Alginate có nồng độ caohơn thì đặc tính cơ học tốt hơn so với nồng độ thấp Theo Bardi và cộng sự (1994) vàMallouchos et al Sự gia tăng nồng độ Alginate dẫn đến cấu trúc dày đặc hơn Do đó,nồng độ Alginate cao hơn làm giảm kích thướt lỗ gel Nó làm chất nền chậm phát triểnhơn đó là tăng sức đề kháng chuyển khối bên trong và giảm hiệu quả của khả năngkhuếch tán phân tử cơ chất và do đó dẫn đến tỉ lên men thấp hơn

1.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ CaCl 2

Nồng độ của CaCl2 ảnh hưởng đến khả năng tạo hạt, CaCl2 có tác dụng giữ các phân

tử Alginate lại với nhau tạo thành các chuỗi Alginate, Alginate làm cho hạt cứng rắn hơn.Nồng độ CaCl2 2% cho động học lên men diễn ra tốt nhất thể hiện qua lượng CO2 tạothành cao nhất Với nồng độ dung dịch tạo gel CaCl2 1% lượng tế bào thoát ra ngoài khálớn (12 × 104) Nguyên nhân là do trong quá trình tạo gel ở nồng độ CaCl2 thấp, quá trìnhtạo gel chậm và xảy ra không hoàn toàn, kích thước lỗ gel lớn, tế bào nấm men thoát rangoài nhiều, trở thành những tế bào nấm men tự do, điều đó sẽ ảnh hưởng đến việc tái sửdụng các hạt tế bào cố định Nếu như nồng độ CaCl2 cao, quá trình polyme hóa diễn ranhanh chóng, tốc độ khuếch tán các ion Ca2+ vào tâm hạt gel nhanh nhưng lại ảnh hưởngtới tế bào nấm men vì CaCl2 là muối rất háo nước Ở nồng độ cao, áp suất thẩm thấu lớndiễn ra quá trình thoát nước từ trong tế bào của nấm men ra ngoài, làm cho tế bào nấmmen co lại và chết đi, điều này thể hiện rất rõ qua tỉ lệ tế bào sống / chết giảm đi đáng kể

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, PHẠM VI NGHIÊN CỨU VÀ ĐỐI TƯỢNG KHẢO SÁT CỦA

ĐỀ TÀI

Xử lý sơ bộXay

LắngLọc trongChuối hột

Phối trộn (tỉ lệ 1:4, Bx = 20o)Phèn chua

Dịch chuối hột

bã

Vỏ

Thịt chuối

ĐườngNước

Nghiên cứu quy trình xử lý dịch chuối hột được tiến hành như sau:

Chuối hột sau khi được thu hoạch, lựa chọn và loại trừ những quả chuối hột không đủtiêu chuẩn để đưa vào sản xuất như thối nhũn, dập nát, sâu bệnh, men mốc Loại trừ cáctạp chất trước bám trên quả chuối hột như bụi bẩn, trước khi rửa Tận dụng những quảchuối hột hỏng một phần mà không ảnh hưởng đến chất lượng phần còn lại của quả rồiđưa về sẽ được bóc vỏ rồi ép lấy dịch rồi trữ đông để dùng trong suốt quá trình thínghiệm Khâu lựa chọn và phân loại nguyên liệu rất quan trọng, ảnh hưởng đến chấtlượng chuối hột, các chất dinh dưỡng, nồng độ chất khô trong quả sau khi ra thành phẩm.Trong khi thu hoạch, vận chuyển và bảo quản có thể bị xây xát, dập nát, sâu thối rữalàm hư hỏng Giảm chất lượng và dễ bị vi sinh vật xâm nhập, phát triển Những ổ vi sinhvật này có thể nhiễm vào sản phẩm gây hư hỏng và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.Nếu biết chắc phần nào hỏng không thể sử dụng được cần loại bỏ ngay

Hình 2 1 Quy trình xử lý dịch chuối hột

2.2 Quy trình dự kiến sản xuất rượu vang từ chuối hột:

Xử lý nguyên liệu

XayLắng, Lọc trong

Lên men, (25oC, 8 ngày)Thanh trùng, (90oC, 20 phút)

Rót chai, đóng nắp

Chuối hột

Phối trộn, (Bx = 20o)Phèn chua

Rượu vang chuối hột

bã

Nấm men

Vỏ

Thịt chuối

ĐườngNước

Bảo quản

Hình 2 2 Quy trình dự kiến sản xuất rượu vang từ chuối hột

2.3 Thuyết minh quy trình dự kiến sản xuất rượu vang chuối hột:

2.3.1 Chuối hột

Mục đích: Chọn lựa chuối hột có độ chín theo yêu cầu, vỏ quả chuyển hết sang màuvàng, thịt quả mềm Chọn ổi có độ chín kỹ thuật, vỏ quả chuyển hết qua màu vàng, thịtquả mềm có mùi thơm đặc trưng Lựa chọn những quả đạt yêu cầu về chỉ tiêu chất lượngnhư độ chín, mức độ hư hỏng, kích thước, màu sắc… Loại bỏ những quả bị sâu bệnh, hưthối, men mốc Đảm bảo chuối hột không bị hư hỏng, úng, dập nát, bị đổi vị, đổi mùi lạ…Cách tiến hành: Thực hiện bằng phương pháp thủ công

2.3.2 Xử lý nguyên liệu

Mục đích: vỏ hay phần bị úng, bị sâu hại là những phần không có giá trị dinh dưỡng

và giá trị cảm quan Nên công đoạn này giúp loại bỏ sạch sẽ các nhân tố gây hại và đảmbảo vệ sinh sạch sẽ, an toàn,

Cách tiến hành: thực hiện bằng phương pháp thủ công bóc vỏ chuối hột

2.3.3 Xay

Mục đích: làm nhuyễn, nhỏ nguyên liệu chuẩn bị cho quá trình lắng lọc trong dịchquả chuối hột được thuận lợi hơn Xay chung phần thịt và hạt với nhau nhầm tăng lượngchất dinh dưỡng có trong thịt lẫn hạt chuối nhầm đạt hiệu quả cao trong việc thu lấy dịchchuối hột cũng như nguồn dinh dưỡng có trong hạt chuối hột

Cách tiến hành: dùng máy xay sinh tố cho thịt chuối cùng với nước rồi xay nhuyễn

Cách tiến hành: cho phần dịch quả sau công đoạn xay vào khăn xô hoặc vải mềm đểthu dịch chuối hột lỏng được chảy xuống thùng nhựa hứng sẵn, phần xơ và bã bị giữ lại

do kích thước nhỏ hơn so với kích thước khoảng trống của khăn xô nên loại bỏ đc phần

xơ của dịch chuối hột sau công đoạn xay

2.3.5 Phối trộn

Mục đích: Tăng chất lượng, giá trị cảm quan cho sản phẩm, sản phẩm sau khi phối

trộn có đặc thù riêng về hương vị, màu sắc, độ chua, ngọt…như mong muốn nhầm đápứng được thị hiếu của người tiêu dùng Kéo dài thời gian bảo quản Ngoài ra còn đảm bảodịch chuối đạt đến nồng độ chất khô là 20oBx

Cách tiến hành: cho đường vào dịch chuối đã lọc trong và khuấy đều đến khi đườngtan hết sau đó sử dụng khúc xạ kế để đo nồng độ chất khô của dịch chuối đến khi nào đạtđến 20oBx thì dừng lại

Nấm men Saccharomyces cerevisiae được phân lập và giữ giống tại phòng thí nghiệm

Khoa Công nghệ thực phẩm - trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật

Lên men ở nhiệt độ 25oC khoảng 8 -12 ngày hoặc dài hơn Để rượu đạt đc sự hài hòa

và ổn định của mùi vị và chất lượng thì rươu phải được ủ nhằm làm cho khí oxy tác độngthật chậm