nghiên cứu sản xuất nước trái cây lên men từ quả sơri

Xuất phát từ đòi hỏi thực tế và nhu cầu ngày càng cao của thị trường là các sản phẩm đồ uống phải có nguồn gốc thiên nhiên, giàu năng lượng, có lợi cho sức khỏe và giá thành kinh tế, chú

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ – BÁN CÔNG TPHCM

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Đề tài:

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT NƯỚC TRÁI CÂY LÊN

MEN TỪ QUẢ SƠRI

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC

CHUYÊN NGÀNH : SINH HÓA

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : T.S LÊ VĂN VIỆT MẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN : PHẠM LÊ QUỐC HƯNG

KHOÁ HỌC : 2000 – 2004

Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Văn Việt Mẫn đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình thực hiện, cảm ơn Ba Mẹ và gia đình đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện tốt luận văn tốt nghiệp

Em xin cảm ơn anh Nguyễn Văn Hưng đã chỉ dẫn và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành công việc nghiên cứu tại phòng thí nghiệm một cách tốt đẹp

Em chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Công nghệ sinh học Đại học Mở Bán Công Tp Hồ Chí Minh và các thầy cô giảng dạy đã tận tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức, những kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt thời gian học tập

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn các bạn sinh viên đã nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn tất luận văn này

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU - trang 1 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU - trang 3

1 Nguyên liệu trong sản xuất nước trái cây lên men - trang 4

2 Công nghệ sản xuất nước trái cây lên men - trang 6 2.1 Sơ lược về nước trái cây lên men - trang 6 2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước trái cây lên men - trang 7 2.3 Sơ lược về quá trình lên men và các yếu tố ảnh hưởng - trang 8 2.3.1 Một số nghiên cứu đầu tiên - trang 8 2.3.2 Nấm men dùng trong sản xuất nước trái cây lên men - trang 8 2.3.3 Quá trình lên men - trang 9 2.3.3.1 Khái niệm chung - trang 9 2.3.3.2 Cơ sở khoa học của quá trình lên men - trang 9 2.3.3.2.1 Phương trình tóm tắc quá trình lên men rượu - trang 9 2.3.3.2.2 Các gia đoạn của quá trình lên men - trang 10 2.3.3.3 Các yếutố ảnh hưởng đến quá trình lên men - trang 11 2.3.3.3.1 Nhiệt độ - trang 11 2.3.3.3.2 pH môi trường - trang 12 2.3.3.3.3 Nồng độ đường của dịch lên men - trang 13 2.3.3.3.4 Nồng độ cồn Ethylic - trang 14 2.3.3.3.5 Aûnh hưởng của đạm và muối trong dịch lên men - trang 14 2.3.3.3.6 Yếu tố sinh trưởng của nấm men - trang 16 2.3.3.3 7 Khí Sulfuarơ (SO2) - trang 16 2.3.3.3.8 Nồng độ oxy của môi trường - trang 17 2.3.3.3.9 Nồng độ CO2 trong môi trường - trang 17 2.3.3.3.10 Thời gian lên men - trang 18

2.4 Những điểm cần chú ý khi sản xuất nước trái cây lên men - trang 19 2.5 Các dạng hư hỏng của nước trái cây lên men - trang 19 2.5.1 Những loại bệnh gây bởi vi sinh vật hiếu khí - trang 19 2.5.2 Những loại bệnh gây bởi vi sinh vật yêm khí và yếm khí tùy tiện - trang 19 2.5.3 Vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm - trang 20 2.5.3.1 Nấm men - trang 20 2.5.3.2 Vi khuẩn - trang 21 2.5.3.3 Nấm mốc - trang 22 2.5.4 Những phương pháp chống nhiễm vi sinh vật - trang 22

PHẦN II: NGUYÊN LIỆU – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - trang 23

1 Nguyên liệu - trang 24 1.1 Trái sơri - trang 24 1.2 Phương pháp xử lý - trang 24 1.3 Xử lý dịch quả trước khi lên men - trang 25 1.4 Giống vi sinh vật – Hóa chất – Dụng cụ thí nghiệm - trang 26 1.5 Chế phẩm Enzym pectinase - trang 26

2 Phương pháp nghiên cứu - trang 27 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước trái cây lên men từ quả sơri - - trang 27 2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ - trang 28 2.2.1 Phân loại - trang 28 2.2.2 Rửa - trang 28 2.2.3 Xử lý trước khi ép - trang 28 2.2.4 Ép - trang 28

2.2.5 Lọc trong - trang 28 2.2.6 Pha chế dịch lên men - trang 29 2.2.7 Xông khí SO2 - trang 29 2.2.8 Lên men chính - trang 29 2.2.9 Lắng men tách cặn - trang 29 2.2.10 Lên men phụ - trang 30 2.2.11 Tàng trữ sản phẩm - trang 30 2.2.12 Bão hòa CO2 - trang 30 2.2.13 Chiết chai - trang 30 2.2.14 Thanh trùng sản phẩm - trang 30 2.2.15 Hoàn thiện sản phẩm - trang 30 2.3 Phương pháp phân tích hóa lý - trang 31 2.3.1 Phương pháp xác định pH - trang 31 2.3.2 Phương pháp xác định nồng độ chất khô - trang 31 2.3.3 Phương pháp xác định độ acid toàn phần - trang 31 2.3.4 Phương pháp định lượng đường khử theo Hagedorn và Jensen (bổ túc bởi Isschuts và Boths) - trang 32 2.3.5 Phương pháp xác định độ cồn - trang 34 2.3.6 Phương pháp xác định độ nhớt tương đối - trang 35 2.4 Phương pháp phân tích vi sinh vật - trang 35 2.4.1 Cách làm môi trường malt để giữ giống nấm men - trang 35 2.4.2 Phương pháp nhân giống nấm men - trang 38 2.5 Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm - trang 39

PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN - trang 40

1 Khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố pH, nhiệt độ, nồng độ enzym pectinase sử dụng, thời gian xử lý đến quá trình trích ly dịch quả - trang 41 1.1 Sự ảnh hưởng của pH đến quá trình trích ly dịch quả - trang 41 1.2 Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly dịch quả - trang 44 1.3 Sự ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzym pectinase sử dụng đến quá trình trích ly dịch quả - trang 46 1.4 Sụ ảnh hưởng của thời gian xử lý enzym đến quá trình trích ly dịch quả - trang 49

2 Xác định các thông số kỹ thuật cho quá trình lên men dịch sơri - trang 52 2.1 Xác định nồng độ chất khô tối ưu của dịch quả sơri cho quá trình lên men - trang 52 2.2 Xác định pH tối ưu của dịch quả sơri cho quá trình lên men - trang 57 2.3 Xác định lượng tế bào nấm men cấy thích hợp cho quá trình lên men

- trang 62

PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ - trang 68 PHẦN V: PHỤ LỤC - trang 70 PHẦN VI: TÀI LIỆU THAM KHAUO - trang 73

Tốc độ phát triển của ngành Công nghệ sinh học trong mấy thập kỉ vừa qua hết sức nhanh chóng, quá trình phát triển vẫn còn đang tiếp tục và ngày càng nhanh hơn, do đó sinh viên đang trong giai đoạn thực tập và làm công tác kỹ thuật sinh học, việc làm quen, nghiên cứu công nghệ kỹ thuật mới, tạo ra các sản phẩm tốt là việc làm vô cùng cần thiết và không thể thiếu

Xuất phát từ đòi hỏi thực tế và nhu cầu ngày càng cao của thị trường là các sản phẩm đồ uống phải có nguồn gốc thiên nhiên, giàu năng lượng, có lợi cho sức khỏe và giá thành kinh tế, chúng tôi xin đề xuất nghiên cứu sản xuất một sản phẩm mới nước quả lên men có gas

Nước quả lên men có gas thực chất là một loại thức uống không qua chưng cất có nồng độ cồn thấp (4 – 5 độ cồn) và được bão hoà thêm CO2 nhằm tạo ra sản phẩm có hương vị đặc trưng Và để mang lại tính kinh tế cao trong sản xuất cũng như để có một sản phẩm đặc trưng, chúng tôi đã sử dụng nguồn liệu là loại trái cây nhiệt đới được trồng nhiều ở nước ta, đặc biệt hàm lượng vitamin C trong quả rất cao, đó là trái Sơri

Nội dung nghiên cứu bao gồm những phần sau:

• Khảo sát các điều kiện thích hợp cho quá trình trích ly dịch quả sơri nhằm đạt được hiệu suất cao và chất lượng dịch quả tốt

• Xác định các thông số kỹ thuật cho quá trình lên men chính và quá trình lên men phụ

Do thời gian làm dề tài có hạn nên chúng tôi chỉ thực hiện được các bước cơ bản trên Chúng tôi mong rằng các kết quả nghiên cứu thu được sẽ là cơ sở ban đầu cho việc sản xuất ra một sản phẩm mới góp phần đa dạng hóa các sản phẩm thức uống lên men trên thị trường hiện nay ở nước ta

1 NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT NƯỚC TRÁI CÂY LÊN MEN.[7]

Nước ta là nước nông nghiệp nhiệt đới, nguồn nguyên liệu rau quả để sản xuất thức uống hầu như có quanh năm và cho sản lượng cao Trong đó, sơri một thứ trái nhỏ, có khía tròn, màu đỏ và có hương vị đặc trưng

Sơri Bardados, tên khoa học Malpighia glabia, thuộc họ Malpighiaceac Cây

sơri được trồng nhiều ở miền Nam, không phải là cây sơri của miền ôn đới

(Prunucerasu), thuộc họ Hoa Hồng, mà là một loại cây ăn trái nhiệt đới thuộc họ

Mango, người phương Tây gọi là sơri Bacdat

Sơri Bacdat có nguồn gốc Châu Mỹ La Tinh Trước đây ít ai chú ý đến nhưng từ sau khi phát hiện hàm lượng vitamin C khá cao có trong quả, người ta bắt đầu quan tâm đến việc trồng và nhân giống

Ngày nay cây sơri được trồng ở hầu hết các nơi trên thế giới Ở vùng ôn đới có tên thường gọi là phúc bồn tử, không thích hợp với vùng nhiệt đới như nứớc ta

Ngoài ra còn có hai loại sơri khác là Eugenia uniflora và Eugenia jombeyi được tìm thấy ở Hà Nội và Tuyên Quang đều thuộc họ Sim (Martaceae ) cũng không cùng

loại với sơri miền Nam

Ở miền Nam, sơri được trồng ở thành phố Hồ Chí Minh và khắp các tỉnh miền Tây Nam Bộ như: Tiền Giang, Cần Thơ, Vĩnh Long, Sóc Trăng, Bạc Liêu…, đặc biệt trồng nhiều ở Gò Công

Trái sơri không như cam, chuối, xoài, dứa…, xưa nay, người ta xem sơri là loại trái cây ăn chơi, ít giá trị Thị trường tiêu thụ sơri còn hạn hẹp, vì các lý do sau:

• Khó tồn trữ, vận chuyển do trái chứa nhiều nước, vỏ mỏng, hơi va chạm là dập, thối Trái chính nhanh, mau xuống màu

• Thiếu sự đầu tư vào công nghệ chế biến, ngay sau khi thu hoạch

Sơri Barbados là một trong những loại cây ăn trái giàu vitamin C Ngoài ra, trong trái có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng cao như gluxit hữu cơ, đường, chất béo

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của quả sơri Gò Công:

Thành phần hóa học Thành phần % Tro tổng số:

2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TRÁI CÂY LÊN MEN 2.1 Sơ Lược Về Nước Trái Cây Lên Men:

Nước trái cây lên men là một sản phẩm thức uống được sản xuất từ quá trình lên men ethanol dịch ép trái cây, không chưng cất Hiện nay, người ta chia nhóm sản phẩm này thành hai dạng cơ bản:

Nước trái cây lên men có độ cồn cao: hàm lượng cồn trong sản phẩm thường dao động trong khoảng 15% V Rượu vang trái cây là sản phẩm tiêu biểu

Nước trái cây lên men có độ cồn thấp: hàm lượng cồn trong sản phẩm khoảng 1 – 5

% V Sản phẩm thường được bão hoà CO2

Trong luận văn nghiên cứu này, chúng tôi chỉ quan tâm đến sản phẩm nước trái cây lên men có độ cồn thấp

2.2 Sơ Đồ Qui Trình Công Nghệ Sản Xuất Nước Trái Cây Lên Men

Rửa Xử lý trước khi ép Ép, chiết dịch Lọc trong Pha chế dịch lên men Xông SO 2 (NaHSO 3 ) Lên men chính Lắng cặn, tách men Điều chỉnh thành phần

Lên men phụ

Tàng trữ lạnh Lắng trong Gạn lọc

2.3 Sơ Lược Về Quá Trình Lên Men Và Các Yếu Tố Aûnh Hưởng.[4] 2.3.1 Một số nghiên cứu đầu tiên:

Lên men rượu đã từ lâu lôi cuốn sự chú ý của nhiều nhà khoa học trên thế giới Vào thế kỉ 18, Black cho rằng sản phẩm lên men ethylic từ đường chỉ là

C2H5OH và CO2

Năm 1798, Lavoisier thực hiện một số thí nghiệm và tìm thấy bên cạnh

C2H5OH, CO2 còn có sản phẩm khác và ông đặt tên là acid acetic Theo ông 95,9% đường sẽ cho 57,7% C2H5OH, 33% CO2 vàøø 2,5% acid acetic

Năm 1810, Gay-Lussac đã nghiên cứu tỉ mỉ hơn về khám phá của Lavoisier, ông cho rằng cứ 45 phần glucose thì tạo được 23 phần rượu ethylic, 22 phần CO2 Dựa trên căn bản đó, ông đưa ra phương trình sau:

C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2

Năm 1857, Pasteur công bố kết quả nghiên cứu của ông về sự lên men rượu Theo ông, cứ 100 phần saccharose thì chuyển sang được 105,4 phần đường nghịch đảo và sau khi lên men sẽ cho 51,1 phần C2H5OH, 49,4 phần CO2, 3,2 phầnGlycerin, 0,7 phần acid succinic và một phần các sản phẩm khác

Từ đó, ngưới ta tính được rằng cứ 45 phần đường Glucose lên men được 21,8 phần C2H5OH chứ không phải là 23 phần như Gay-Lussac đã tính

Sau đó nhiều nhà khoa học đã đi sâu nghiên cứu về quá trình lên men rượu,

vi sinh vật và các yếu tố kỹ thuật khác trong quá trình lên men nhanh

2.3.2 Nấm men dùng trong sản xuất nước giải khát lên men:

Trong sản xuất nước giải khát lên men hiện nay người ta dùng loại nấm men thuần chủng và phải đạt được những yêu cầu sau:

o Lên men nhanh và sâu các loại đường

o Tạo thành kết lắng nhanh và hoàn toàn sau khi lên men

o Tạo mùi thơm cho rượu vang

Bền vững với rượu, acid và các chất sát trùng

2.3.3 Quá trình lên men :[1]

2.3.3.1 Khái niệm chung

Lên men rượu là một quá trình sinh hóa phức tạp, đòi hỏi phải có sự tham gia của nấm men hoặc một số vi sinh vật khác Trong quá trình lên men rượu, đường được biến đổi thành rượu etylic và CO2 Quá trình lên men rượu kèm theo sự hình thành các sản phẩm đồng thời giải phóng ra năng lượng So với sự phân giải kỵ khí các acid hữu cơ khác, thì lên men trải qua quá trình phức tạp hơn, nhờ sự xúc tác của hàng loạt các hệ thống enzym khác nhau Trong phản ứng lên men, đường được chia cắt ra thành các mạch carbon cơ bản để hình thành nên các hợp chất carbon mạch ngắn hơn

Tác nhân chính của quá trình lên men rượu là loại nấm men Saccharomyces

Chúng có tế bào hình ovan kích thước khoảng 3-10 x 5-12 µm Chúng sinh sản theo lối nảy chồi, có thể sinh sảnbằng bào tử, trong một số điều kiện đặc biệt sống

kỵ khí không bắt buộc Chúng có khả năng phân giải kỵ khí các loại đường khác nhau

Loài nấm men thường sử dụng lên men cồn là Saccharomyces cerevisiae

3.2.3.2 Cơ sở khoa học của quá trình lên men:

Lên men là một qua trình kỵ khí thu năng lượng trong đó hydro tách ra được chuyển đến các chất nhận hữu cơ Ở đây, hydro được tách ra trong quá trình phân hủy glucoza kỵ khí được chuyển đến acetaldehyd, hình thành trong quá trình đường phân để tạo thành etanol

2.3.3.2.1 Phương trình tóm tắc của quá trình lên men rượu:

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

Thật ra, quá trình lên men rượu rất phức tạp, qua 12 phương trình phản ứng khác nhau, với sự tham gia của nhiều hệ enzym xúc tác Kết quả cuối cùng của quá trình lên men rượu cho ta sản phẩm là rượu etylic, CO2 và một số sản phẩm

khác

2.3.3.2.2 Các giai đoạn của quá trình lên men:

Quá trình lên men rượu của nấm men Saccharomyces diễn ra theo sơ đồ tổng

quát sau đây:

Glucoza Pyruvat Acetaldehyd etanol

CO2

Đây là một quá trình phúc tạp, đầu tiên đường được vận chuyển vào trong tế bào nấm men Ở đó đường chuyển hóa qua hàng loạt các sản phẩm trung gian và cuối cùng tạo ra acid pyruvic

Acid pyruvic dưới tác dụng của enzym decarboxylaza bị mất CO2 và tạo thành aldehyd, cần có ion Mg2+ làm chất hoạt hóa

Sau đó andehyd bị khử thành etanol do enzym alcoldehydrogenaza xúc tác Tùy theo điều kiện của môi trường mà sự lên men rượu có thể tiến hành theo các kiểu khác nhau Trong điều kiện bình thường (pH môi trường từ 4 - 5), có thể chia làm 2 thời kỳ:

Thời kỳ cảm ứng: trong thời kỳ này, lượng acetaldehyd tạo thành còn ít, khi đó hydro được chuyển từ NADH2 với gliceraldehyd 3 photphat tạo thành glycerin 3 photphat Chất này bị khử gốc photphat nhờ enzym photphataza tạo thành glycerin

Thời kỳ tĩnh: khi lượng acetaldehyd đã đạt đến mức nào đó thì chất này tiếp nhận hydro từ NADH2 để chuyển thành rượu etylic

CH3COCOOH cacboxylaza CH3CH=O + CO2

Acid pyruvic Acetaldehyd

CH3CHO + NADH+ + H+ alcoholdehydrogenaza CH3CH2OH + NAD+

40oC thì sự phát triển của nấm men hoàn toàn ngừng trệ Ngược lại, nấm men còn có khả năng chịu được nhiệt độ thấp, chúng có thể tồn tại được ở nhiệt độ –20oC mà không bị tiêu diệt trong vài giờ

Nhiệt độ lên men cao nhất là 39oC và thấp nhất là 4 - 6oC

Nhiệt độ thích hợp cho nấm men rượu vang là từ 22 – 27 oC (ảnh hưởng tốt đến sinh sản và trao đổi chất) Nhiệt độ thích hợp nhất để lên men nguyên liệu sản xuất rượu Champagne là 15– 20 oC, tàng trữ ở 9 - 11oC Đối với rượu vang trắng dùng để sản xuất cognac là 18 –22 oC, đối với rượu vang đỏ là 23 –28 oC và đối với nước quả lên men có CO2 là 6 – 10 oC

Sự lên men ở nhiệt độ thấp tốt hơn là sự lên men ở nhiệt độ cao Bởi vì sự lên men ở nhiệt độ thấp ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng rượu Ở nhiệt độ thấp những vi sinh vật này thường không phát triển hoặc phát triển yếu Lên men ở nhiệt độ thấp giúp cho quá trình tạo hương tốt hơn Khi lên men ở nhiệt

độ cao, thích hợp cho sự phát triển vi khuẩn và nấm men dại, nhất là vi khuẩn

acetic và vi khuẩn lactic, sản phẩm thu được có chất lượng kém

2.3.3.3.2 pH môi trường:

pH môi trường ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của nấm men, nhưng pH tối thích cho sự phát triển và lên men rượu của nấm men không cố định , pH này phụ thuộc vào nhiều yếu tố , cụ thể những yếu tố sau:

Loài, chủng nấm men

Thành phần của môi trường lên men

Điều kiện lên men (nhiệt độ)

Đối với các loại nấm men rượu vang, pH tối thích của chúng khoảng từ 4,0 – 5,0; của nấm men bia 6,0, của nấm men rượu là 4,0 – 4,5, của đa số các loài nấm men là 3,5

Nấm men có khả năng phát triển ở môi trường trung tính, kiềm, nhưng lên men rượu tốt nhất ở môi trường acid và đặc tính chịu được độ acid cao của một số loài nấm men, giúp ích rất nhiều trong công nghiệp rượu để loại trừ một số vi khuẩn có hại không thể phát triển được trong môi trường có độ acid cao Tuy nhiên nếu pH môi trường quá thấp (2.6) thì có thể ức chế sự phát triển của nấm men

Đối với nấm men giống Saccharomyces, giới hạn pH môi trường có thể phát

triển được thấp nhất là 2,0 – 2,4, cao nhất là 12 Ở pH = 8 – 11, đa số nấm men hố hấp hiếu khí hơn là lên men

Ngoài ra, pH môi trường còn ảnh hưởng đến các enzym hình thành trong quá trình lên men Theo nghiên cứu của Galdane thì 96 enzym có pH tối thích từ 4 – 8,

ở pH < 4 hoạt tính của các enzym bắt đầu yếu dần Trong quá trình lên men rượu, một số acid sẽ được hình thành thêm, dẫn đến việc hạ thấp pH xuống

2.3.3.3.3 Nồng độ đường của dịch lên men:

Các loại dịch quả, dịch đường hóa, mật rĩ loãng đều tạo nên một áp suất thẩm thấu Áp suất thẩm thấu này càng tăng khi gia tăng nồng độ đường của môi trường Các vi sinh vật phát triển trong môi trường này đều phải chịu ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu của môi trường Các nấm men đều phải có khả năng cân bằng áp suất thẩm thấu của môi trường Các nấm men phải cân bằng áp suất thẩm thấu của môi trường với áp suất nội thể Trường hợp ngược lại nấm men sẽ bị co tế bào Trong dung dịch đường saccharose nồng độ 25%, nấm men phải chịu áp suất thẩm thấu tương đương 23atm, trong dung dịch đường glucose 25% áp suất lên đến 58atm

Từng loại nấm men riêng biệt có khả năng chịu đựng áp suất thẩm thấu khác nhau Những loài nấm men lên men nổi có đặc tính là khả năng chịu đựng áp suất

thẩm thấu lớn hơn những loài khác Những nấm men của giống Zygosacchromyces

có thể phát triển trong nước nho đậm đặc với hàm lượng đường từ 50 – 80% (tương ứng với áp suất thẩm thấu 120-150atm), thông thường những nấm men này phát triển trên bề mặt của môi trường

Người ta đã chứng minh rằng, với sự gia tăng nồng độ đường trong môi trường sẽ kéo dài thời gian lên men và hiệu suất tạo rượu từ một đơn vị đường sẽ giảm, lượng rượu tạo ra không đáng kể Bendensvin đã làm thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đường lên sự lên men cồn ethylic của loài nấm men, kết quả là:

Tăng lượng đường sẽ ức chế, làm giảm khả năng lên men của nấm men Bắt đầu từ nồng độ đường 30% khả năng lên men bắt đầu giảm Những nấm men chịu được nồng độ rượu cao là những nấm men chịu được áp suất thẩm thấu của đường mạnh

Ngoài sự lên men trong môi trường có nồng độ đường cao thường dẫn đến hiện tượng lượng acid bay hơi tạo thành trong môi trường sẽ cao Để tránh hiện

tượng này cũng như để tăng hiệu suất rượu cao hơn có thể cho lượng đường vào từ từ (hoặc chia làm nhiều lần cho vào) thay vì cho cùng một lúc

2.3.3.3.4 Nồng độ cồn Ethylic:

Cồn ethylic là sản phẩm chính được tạo ra trong quá trình lên men rượu từ đường, nhưng nó có thể ức chế hoạt động của nấm men Nồng độ rượu 1,5% thể tích đã phần nào ức chế sự phát triển và sinh sản của nấm men, khi tăng lên đến 5% thể tích thì sự sinh sản bắt đầu bị ngừng trệ Nếu nồng độ rượu lên đến 7-8% thể tích thì bắt đầu giảm giai đoạn lên men mạnh nhất và bắt đầu giai đoạn lên men yếu

Ảnh hưởng nồng độ cồn ethylic vào các loại nấm men không giống nhau Đa số các loại nấm men ở điều kiện nhiệt độ tối ưu chịu được nồng độ cồn khoảng 14-16% thể tích

Bảng 1.8: Nồng độ cồn cực đại một số loài nấm men có thể tồn tại

Loài nấm men Nồng độ cồn cực đại nấm

men có thể tồn tại (%V)

Nấm men rượu vang 18-19

2.3.3.3.5 Ảnh hưởng của đạm, muối trong dịch lên men:

o Đạm:

Để nấm men phát triển nhanh và cường độ lên men nhanh thì đòi hỏi phải đủ đạm trong dịch lên men

Thường trong dịch nước quả có đủ đạm để cung cấp cho nhu cầu của nấm men, nhưng cũng có năm do điều kiện không thuận lợi: sâu bệnh, hạn hán… tỉ lệ đạm thấp thì phải bổ sung thêm đạm vào môi trường trước khi lên men Đối với các loại

nấm men Saccharomyces, muối amon thích hợp nhất vì chúng đồng hóa được các

muối này Theo kết quả của nhiều thí nghiệm, cho vào 1 lít nước quả 0,05 g đến 0,1 g muối amon thì lên men thường mạnh hơn Nên cho thêm trước khi lên men vì nếu cho muộn , chúng không còn khả năng đồng hóa đạm

Từ muối amon, nấm men có thể tổng hợp tất cả các acid amin và protein cần thiết cho mình nhưng nếu cho thêm acid amin nhất là dưới dạng hổn hợp nhiều loại thì tác dụng kích thích rất rõ

o Muối khoáng :

Muối khoáng cần thiết cho nấm men để cấu thành các tổ chức của mình, cũng cần để tạo ra các enzym, là tác nhân sinh ra các phản ứng sinh hóa tạo rượu Dưới đây là các chất khóang chính của nấm men rượu tính theo phần trăm khối lượng tro

2.3.3.3.6 Yếu tố sinh trưởng của nấm men (growth factor):

Cũng như các sinh vật khác, nấm men cũng cần một số yếu tố sinh trưởng, trước hết là vitamin để sinh sản và hoạt động Một số nấm men có thể tự tổng hợp được những vitamin nhất định (nhóm B), lấy nguyên liệu là các chất hữu cơ có trong nước quả Những vitamin khác, nấm men không tự tổng hợp được, nếu chúng không có trong nước quả thì nấm men ngừng hoạt động

So sánh hàm lượng vitamin trong nước quả và trong nước quả lên men thì ta thấy nấm men đã điều chỉnh lại thành phần vitamin trong nước quả Ngoài hoạt động của nấm men , lượng vitamin còn bị nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến: ánh sáng, lọc, xử lý nhiệt …

2.3.3.3.7 Khí Sulfuarơ (SO 2 ):

Nấm men so với các loài vi sinh vật khác, rất bền với SO2, do đó người ta thường xông khí SO2 vào thùng lên men để thanh trùng trong sản xuất rượu Tuy nhiên, với nồng độ quá cao, SO2 có thể làm ức chế quá trình lên men của nấm men Để tăng khả năng chịu đựng SO2 của nấm men bằng cách nuôi nấm men liên tục trong những môi trường có hàm lượng SO2 tăng dần để tạo sự thích ứng của nấm men với SO2

Theo N.K.Mogilanski, hàm lượng SO2 trong môi trường cao sẽ kéo dài thời gian lên men

Với nồng độ 50 mg/l SO2 sẽ kéo dài thời gian lên men 18-24h

Với nồng độ 75 mg/l SO2 sẽ kéo dài thời gian lên men 48-72h

Với nồng độ 100 mg/l SO2 sẽ kéo dài thời gian lên men 5-6 ngày

Với nồng độ 1000 - 1500 mg/l SO2 sẽ kéo dài thời gian lên men một năm Dựa vào đặc tính này người ta có thể tàng trữ nước quả bằng cách xông SO2 Theo kết quả trên, nhận thấy rằng với hàm lượng SO2 khá cao, trong môi trường lên men sẽ đình chỉ sự lên men, nhưng nấm men vẫn không chết Nếu cho nấm men vào lại môi trường chưa sunfit hóa thì chúng sẽ bắt đầu phát triển trở lại

2.3.3.3.8 Nồng độ Oxy của môi trường:

Sự cung cấp lượng oxy cho giai đoạn phát triển của nấm men là cần thiết Đóù là giai đoạn tăng sinh khối của nấm men vào thời kì đầu của quá trình lên men Độ thoáng khí của môi trường ngược lại rất bất lợi cho quá trình lên men rượu, khi bắt đầu sang giai đoạn lên men Sự lên men phải xảy ra trong điều kiện yếm khí hoàn toàn Ở điều kiện này, sự phát triển vi sinh vật cần oxy bị cản trở (như vi khuẩn acetic, các loại nấm men dại)

Trong môi trường này, sự hô hấp của nấm men bị ức chế và nấm men bắt đầu phải tìm năng lượng cần thiết bằng con đường lên men

Để đáp ứng năng lượng cần thiết, nấm men cần phân hủy một lượng đường lớn và đường sẽ chuyển thành rượu ethylic, CO2 Đó chính là nguyên nhân muốn có được cồn nhiều thì không được thoáng khí cho môi trường

2.3.3.3.9 Nồng độ CO 2 trong môi trường:

CO2 được hình thành trong quá trình lên men rượu từ đường:

Một phần sẽ tồn tại trong môi trường

Một phần tách lên trên bề mặt môi trường

Một phần tích tụ lại thành một lớp ngăn cách giữ không khí và môi tường

CO2 tích tụ trong môi trường chỉ làm giảm khả năng sinh sản của nấm men nhưng không làm yếu khả năng lên men của chúng

Theo Muler Turgar, với nồng độ 0.25 % trọng lượng CO2 trong môi trường sẽ ức chế sự sinh sản của nấm men

Theo Smitener, sự sinh sản của nấm men ngừng lại khi nồng độ CO2 lên đến 1,5% trọng lượng, với lượng CO2 này tương ứng với áp suất 7,7 atm ở 15oC

CO2 nằm trong khoảng không giữa bề mặt môi trường và không khí có tác dụng kiềm chế sự phát triển của các vi sinh vật hiếu khí gây hại

2.3.3.3.10 Thời gian lên men:

Thời gian là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Thời gian lên men phụ thuộc nhiều yếu tố: nhiệt độ lên men, nồng độ đường, chủng loại nấm men Thời gian lên men bắt đầu từ khi cấy chủng nấm men vào môi trường lên men, qua các giai đoạn sinh sản, phát triển, bắt đầu lên men, lên men mạnh, lên men yếu Người ta chưa xác định rõ khi nào là lên men kết thúc Thường người

ta xác định điểm kết thúc lên men bằng cách nếm khi không cảm thấy vị ngọt của đường hoặc bằng cách quan sát khả năng tạo CO2 rất yếu Ở đây chỉ nói thời gian kết thúc giai đoạn lên men chính Giai đoạn lên men phụ là giai đoạn ủ chín và tàng trữ có thể kéo dài từ vài tháng trở lên

2.4 Những Điểm Cần Chú Ý Khi Sản Xuất Nước Trái Cây Lên Men:

Hiện tượng nhiễm vi sinh vật: dấu hiệu đầu tiên của sự nhiễm vi sinh vật là tình trạng hơi mùi Điều này được tiếp theo bởi hiện thượng gây đục dịch lên men và sau đó hình thành cặn

Sự lên men bị gián đoạn có thể là do:

Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, giới hạn an toàn của nấm men

Thiết bị lên men không nên đổ đầy, chừa lại 1/3 hay 1/5 thể tích để hiện tượng sủi bọt khi lên men mạnh không bị trào ra ngoài

Nơi lên men phải thoáng, sạch, nắng không chiếu tực tiếp vào thiết bị lên men, ánh sáng càng ít càng tốt

2.5 Các Dạng Hư Hỏng Của Nước Trái Cây Lên Men:

Nước trái cây lên men bị hư hỏng có thể do vi sinh vật (trường hợp này người

ta gọi là “Bệnh dại”) hoặc do những tác dụng khác Bệnh dại thường dược chia thành 2 nhóm gây nên:

2.5.1 Những loại bệnh gây bởi vi sinh vật hiếu khí:

Những bệnh dại này gây ra chủ yếu bởi Mycoder mavini và vi khuẩn acetic

Những vi sinh vật này phát triển tốt trong sản phẩm với sự hiện diện của oxy Chúng không gây khó khăn nếu được giám sát một cách cẩn thận

Candida mycoderma hình thành màng trên bề mặt của sản phẩm và có khả năng

sử dụng ethanol Nó sinh ra CO2 làm rượu có độ cồn thấp, lạt

2.5.3 Vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm: [8]

2.5.1 Nấm men :

Hanseniaspera Opueulata: thường có trong dịch quả (60%) Đây là những

nấm men có kích thước nhỏ, chiều dài từ 4-5 µm, chiều rộng từ 3-4,5 µm Sinh sản bằng cách nảy chồi ở hạt đầu tế bào, chịu được độ rượu thấp Thường gây ức chế nấm men và phá hủy mùi của rượu Để tránh nhiễm cần sulfite hóa với nồng độ 60 mg/l

Shizosaccharomyces: đây là những nấm men có khả năng phân chia và

thường hay nhiễm vào dung dịch lên men nhất Ngoài khả năng lên men chúng còn có khả năng biến acid succinic thành CO2 Chúng rất bền với SO2, có khi chịu được nồng độ 1200 -1400mg/l, không có loại thuốc khử trùng nào sử dụng trong sản xuất có thể tiêu diệt chúng Để tiêu diệt chúng chỉ sử dụng Oxyd Mangan Kali 0,25% hay dung dịch Kaycrictreckoa coger 0,5%

Sccharomyces ludywigu: tế bào rất lớn có kích thước (3- 8) - (18-34) µm, sinh

sản lúc đầu bằng cách phân chia, có thể phát triển ở nồng độ SO2 600-800 mg/l và tích lũy 9-12%V cồn

Zygo saccharomyces: chịu được áp suất cao, có khả năng lên men ở nồng độ

đường 80% và tích lũy 10%V cồn, khi chúng phát triển trong dịch lên men làm giảm chất lượng sản phẩm

Hansenula anomala: nấm men tạo màng, kích thước tế bào (1,5-6) - (3-30)

µm lên men rất yếu khi tích lũy 2-3%V cồn, có khả năng oxy hóa rượu thành CO2

và H2O, thường gây đục sản phẩm

Pichia alcoholophila: thường phát triển trên bề mặt rượu, tạo thành màng có

khả năng oxy hóa rượu thành CO2 và H2O, thường gây đục rượu

Candida mycoderma: tế bào hình oval, có kích thước (2- 4) – (3,5-9) µm,

không tạo bào tử, phát triển trên bề mặt rượu, oxy hóa rượu thành CO2 và H2O

Torulopsis: tế bào hình tròn, ít trường hợp có hình oval, kích thước (2,9 -6,5)

– (2,9-7,2) µm Thường gây bẩn dịch, có thể tồn tại trong dịch có 7-10%V cồn

Bettanomyces vini: loại này thường gây hư hỏng rượu champagne Để tiêu

diệt chúng cần sulfide hóa với nồng độ 100-150 mg/l

Nấm men dại trong sản xuất thường gây ra một số tác hại sau:

Làm giảm hàm lượng rượu trong sản phẩm vì chúng dùng rượu như một nguyên liệu cho quá trình hô hấp Thí nghiệm cho thấy rằng nấm men

Candida trong 3 tháng giảm lượng rượu từ 70,9 g/l còn 29,9 g/l và sau 10

tháng hầu như mất toàn bộ Sản phẩm trung gian của quá trình này là acid acetic, aldehyd acetic, acid piruvic và ester ethylic Sau khi hết rượu chúng oxy hóa acid acetic

Làm giảm chất hòa tan trong sản phẩm do kết quả chúng phá hủy acid

bay hơi và glycerin Kết quả cho thấy rằng sau 3 tháng Candida mycoderma

làm giảm chất hòa tan từ 23,2 g/l còn 12,1g/l, hàm lượng glycerin sau 3 tháng giảm từ 0,9 g/l còn 1,3 g/l

2.5.3.2 Vi khuẩn:

Acetobacter: thường thấy 20 loại khác nhau có trong rượu vang, có khả năng

phát triển ở nồng độ cồn 14%V thường tạo váng mỏng trên môi trường, oxy hóa rượu thành acid acetic, chúng tạo cho sản phẩm có mùi khó chịu Nếu nồng độ acid acetic trong sản phẩm khoảng 1 g/l thì có mùi vị chấp nhận được, nhưng nếu quá 2 g/l thì không còn thích hợp cho việc sử dụng

Micrococcus: nhiệt độ tối ưu phát triển là 26oC, có thể sống trong dung dịch cồn nhỏ hơn 12%V, có thể lên men đường thành acid lactic và CO2, gây đục sản phẩm và làm ức chế nấm men phát triển

Lactobacterium: thường gặp nhất là loài Lactobacterium manitopeum, có thể

tồn tại khi nồng độ cồn nhỏ hơn 14%V, thường gây đục sản phẩm

2.5.3.3 Nấm mốc:

Thường gặp trong sản phẩm các loại như: Rhyzopus, Mucor, Aspergillus

niger, Penicillium, Botrytio vinerea Ở điều kiện thuận lợi chúng phát triển mạnh

và thường ản hưởng xấu cho quá trình sản xuất Chúng phát triển nhiều trên thiết

bị, hoa quả làm nhiễm bẩn bầu không khí phân xưởng sản xuất

2.5.4 Những phương pháp chống nhiễm vi sinh vật:

Đối với nấm mốc: phải thường xuyên kiểm tra không khí trong phòng, thiết

bị được vệ sinh, thanh trùng, sấy khô định kỳ

Đối với nấm men dại: cần phải phòng ngừa bằng cách đổ đầy dịch lên, như vậy sẽ hạn chế sự phát triển của nấm men gây màng

Đối với Mycoderma: không cho không khí vào phải sử dụng SO2

Đối với vi khuẩn latic: trước tiên cần phải sulfide hóa sản phẩm hoặc có thể

thanh trùng Pasteur (5-15 phút ở 60-70oC), các thiết bị dụng cụ chứa đựng cần được vệ sinh thường xuyên

1 NGUYÊN LIỆU :

1.1.Trái Sơri:

Trong quá trình thí nghiệm chúng tôi sử dụng nguyên liệu trái sơri chua được mua tại chợ Cầu Muối có nguồn gốc từ Gò Công: trái to, khi chín có màu đỏ sậm, hàm lượng đường ít hơn so với các loại sơri ở vùng khác như Bến Tre, Bình Dương … , có vị chua và hương vị đặc trưng

Trái sơri có nhiều loại, được trồng ở nhiều vùng khác nhau, tùy vào từng loại và điều kiện trồng mà nó có thành phần dinh dưỡng khác nhau Cho nên khi sản xuất, việc lựa chọn chủng sơri là rất quan trọng, vì mỗi chủng sơri cho chất lượng sản phẩm rất khác nhau Ngoài ra mỗi loại dịch quả có độ chín khác nhau thì cho chất lượng dịch chiết (hay dịch lên men) sau này cũng khác nhau

Trong công nghệ lên men yêu cầu các loại quả có độ chín chế biến, mềm nhưng không thối, có hương vị đặc trưng Nếu dùng quả có độ chín sinh lý thì màng tế bào vẫn còn cứng, hàm lượng đường thấp, hàm lượng acid cao, thể tích dịch chỉ đạt được 50 – 60% so với độ chín chế biến Ở độ chín chế biến, hàm lượng đường tăng, hàm lượng acid giảm phù hợp với yêu cầu trong công nghệ lên men

1.2 Phương Pháp Xử Lý:

Xử lý quả sau khi thu hoạch:

Quả sau khi thu hái về thường có tỉ lệ nhiễm bẩn cao, thường trước khi lên men chúng ta phải qua các công đoạn xử lý sơ bộ như sau:

Nếu quả thu về có nhiều loại thì ta phải tiến hành phân loại quả có độ chín nhiều, quả có độ chín ít để dễ bảo quản và chế biến sau này, cho sản phẩm có chất lượng cao Thường quả sơri khi thu hái về thì nên đưa vào sản xuất ngay thì chất lượng sản phẩm sẽ cao hơn vì những lý do sau:

Quả sơri có lớp vỏ bì rất mỏng, trong quá trình thu hái thường rất dễ bị dập,

bị trầy sướt nhất là đối với quả có độ chín cao Vì thế nếu đem đi bảo quản thường

bị mất chất khô nhiều nên khi làm rượu thì cho chất lượng sản phẩm sẽ không cao, còn chưa kể là nếu điều kiện bảo quản không tốt sẽ làm cho nguyên liệu bị hư hỏng

Nếu bảo quản bằng tủ đông thì đó là điều kiện tốt để sử dụng nguyên liệu lâu dài Nhưng khi nguyên liệu lấy ra thường bị cứng phải rã đông Trong quá trình này sẽ bị mất chất khô theo nước rã đông, nên việc bảo quản quả trong một quá trình lâu dài thì không có lợi cho chất lượng sản phẩm sau này Chúng ta chỉ nên bảo quản quả trong điều kiện trái mùa

Sau khi phân loại ta tiến hành rửa quả Đây là quá trình quan trọng để giảm tỷ lệ nhiễm bẩn và nhiễm khuẩn

Trong các loại dịch quả, ở quả sơri có tỷ lệ nhiễm bẩn nhiều hơn so với các loại quả khác Vì cuốn quả sơri thục vào bên trong, do đó sẽ dễ bám bụi hay nấm dại Nếu có rửa, tỷ lệ nhiễm khuẩn chỉ có 0,30 %, còn không rửa thì lên đến 16 %

Vì vậy quá trình rửa là một trong những khâu quan trọng trong công nghệ Việc rửa phải được tiến hành nhanh chóng, nhẹ nhàng để tránh làm dập quả, đồng thời nước rửa dễ ngấm vào quả nên làm giảm chất lượng dịch sơri sau này Do vậy, quả sau khi rửa để ráo nước và đem đi chế biến ngay

1.3 Xử Lý Dịch Quả Trước Khi Lên Men:

Từ nguyên liệu quả để thu được dịch quả ta có thể thực hiện theo nhiều cách khác nhau Người ta thường tiến hành như sau:

Từ trái sơri nguyên ta làm dập quả sau đó dùng máy ép để ép Dịch sau khi ép thường có nhiều cặn bả, nên phải lọc Dịch quả thu được sau khi ép thường chưa thích hợp cho quá trình lên men và phải hiệu chỉnh các chỉ số như độ acid, đường, thành phần dinh dưỡng cho nấm men như là amoni sunfat … để quá trình lên men diễn ra tốt

Dịch sơri sau khi ép ra thường đục vì quả có nhiều thành phần pectin, để xử lý người ta thường dùng enzym pectinaza, lòng trắng trứng

Vì trong dịch ép vẫn còn một số lượng lớn vi sinh vật có lơiï và không có lợi nên để đảm bảo quá trình lên men theo yêu cầu người ta thường dùng chất kháng khuẩn như là natrihisunfide để có thể vừa bảo quản dịch lên men (nếu chúng ta không kịp cho lên men) vừa bảo đảm cho quá trình lên men và tạo rượu diễn ra

bình thường

1.4 Giống Vi Sinh Vật – Hóa Chất – Dụng Cụ Thí Nghiệm:

Giống nấm men sử dụng trong nghiên cứu là giống Saccharomyces

cerevisiae được cung cấp bởi phòng thí nghiệm vi sinh Hóa chất, dụng cụ thí

nghiệm được cung cấp bởi phòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm Đại học Mở Bán Công thành phố Hồ Chí Minh

Trong sản xuất nước trái cây lên men, cũng như trong sản xuất nước quả và các nước uống không rượu, đều có thể sử dụng enzym pectinaza Nhờ tác dụng của enzym pectinaza mà các quá trình ép, làm trong lọc dịch rất dễ dàng, do đó làm tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm Bởi lẽ khi có pectin thì khối quả nghiền sẽ có trạng thái keo, do đó khi ép, dịch quả không thoát ra được Nhờ pectinaza phân giải các chất petin đi mà dịch quả trong suốt không bị vẩn đục và lọc rất dễ dàng Ngoài ra, enzym pectinaza còn góp phần chiết rút được các chất màu, tanin và những chất hòa tan khác nữa, làm tăng thêm lượng của thành phẩm Enzym được sử dụng mua tại công ty EAC Chemical Novo 182 Điện Biên Phủ

2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

2.1 Sơ Đồ Quy Trình Công Nghệ Sản Xuất Nước Trái Cây Lên Men Từ Quả Sơri:

Rửa Xử lý trước khi ép Ép, chiết dịch Lọc trong Pha chế dịch lên men Xông SO 2 (NaHSO 3 ) Lên men chính (8-10 o C) Lắng cặn, tách men Điều chỉnh thành phần

Lên men phụ (4-6 o C)

Tàng trữ lạnh Lắng trong Gạn lọc

2.2.Thuyết Minh Quy Trình Công Nghệ:

2.2.1 Phân loại:

Sơri sau khi thu hoạch được đưa về nơi sản xuất, nên thường bị dập một ít,

do đó việc lựa chọn phân loại là cần thiết Trong phân loại phải lựa những trái có độ chín khác nhau để riêng để thuận lợi cho việc bảo quản nếu chưa sản xuất ngay được

2.2.2 Rửa:

Quả sau thu hoạch thường nhiễm bẩn rất lớn (cát, bụi, nấm mốc, men dại ) đặc biệt trong các loại dịch quả ở quả sơri có tỷ lệ nhiễm bẩn nhiều hơn so với các loại quả khác vì cuống quả sơri thụt vào bên trong nên dễ bám bụi hay nấm men dại Theo khảo sát của các nhà chuyên môn thì quả sau khi rửa và quả trước khi rửa có sự khác biệt nhau rất nhiều về tỷ lệ nhiễm bẩn

2.2.3 Xử lý trước khi ép:

Để thuận tiện cho quá trình ép, phải tiến hành xử lý trước khi ép: làm dập quả bằng dụng cụ thông thường như chày cối, sử dụng enzym pectinaza (nếu có) để cho qua trình ép được thuận lợi và cho lượng dịch nhiều hơn, trong hơn Cho quả sau khi làm dập vào miếng lưới rồi cho vào máy và tiến hành ép

2.2.4 Ép:

Thực hiện nhờ vào máy ép để lấy dịch thì ta phải tiến hành ép từ từ, ép với áp lực vừa phải để giảm sự tiết ra dịch của hạt, làm tăng vị chát của dịch Như vậy thì dịch thu được sẽ có hương vị không ngon

2.2.5 Lọc trong:

Sau khi ép, dịch chứa nhiều cặn thô và cặn tinh Do đó phải tiến hành lọc tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tiếp theo Thường dùng vải hoặc giấy lọc để tiến hành loại bỏ những cặn nhỏ và lớn Lưu ý quá trình lọc cũng như các quá trình khác đều phải tiến hành nhanh để tránh nhiễm khuẩn

2.2.6 Pha chế dịch lên men:

Thường dịch sơri ép không đảm bảo cho sản phẩm có chất lượng cao Nên người ta pha chế dịch lên men bằng cách cho thêm đường, acid citric và một số chất dinh dưỡng khác để nấm men để cho sự lên men của nấm men phát triển tốt, quá trình lên men nhanh và sản phẩm có chất lường tốt

2.2.7 Xông khí SO 2 :

Trong dịch lên men của chúng ta, nhất là đối với sơri thường có rất nhiều vi sinh vật ảnh hưởng đến sự lên men sau này Ta cần phải có biện pháp để khống chế cũng như tiêu diệt chúng Trong sản xuất nước giải khát lên men người ta thường dùng nhất là SO2 (NaHSO3) vừa có tác dụng bảo quản vừa có tác dụng chống oxy hoá Khi thêm những chất này vào thì những vi sinh vật trên sẽ bị tiêu diệt và quá trình lên men sau này sẽ đảm bảo cho nấm men thuần chủng cho vào phát triển tốt mà không bị ảnh hưởng bởi những sinh vật có sẵn trong nguyên liệu

2.2.8 Lên men chính:

Quá trình lên men chính được thưc hiện trong khoảng thời gian dài hay

ngắn là tuỳ thuộc vào lượng nấm men ta cho vào Thường thời gian thực hiện cho quá trình này khoảng 7-10 ngày với nồng độ chất khô khoảng 14-15 độBx, nhiệt độ từ 8-10oC Thời điểm kết thúc lên men là lúc mà ta không còn thấy sự sủi bọt khí trong dịch lên men nữa, cặn men đã lắng xuống và dịch lên men trở nên trong hơn so với lúc đang lên men

2.2.9 Lắng cặn tách men:

Sau khi kết thúc lên men chính đã có một phần nấm men lắng xuống đáy Tuy nhiên đểù một phần lớn nấm men trong dịch lắng xuống thì phải có một khoảng thời gian đủ để chúng thực hiện quá trình này (khoảng 1-2 ngày sau khi kết thúc lên men chính) Mục đích của quá trình này là đảm bảo khi cho lên men phụ thì chỉ còn một lượng nhỏ nấm men còn trong dịch để tạo hương vị chính cho sản phẩm

2.2.10 Lên men phụ:

Ta tiến hành cho lên men phụ để cho những thành phần trong rượu biến đổi tạo hương vị đặc trưng cho rượu sản phẩm Trong quá trình lên men rượu sẽ xảy ra những phản ứng tạo mùi, tạo vị rất quan trọng như là: phản ứng este hoá của rượu và các acid có trong rượu Trong quá trình sản xuất thì lên men phụ có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm lớn Rượu thành phẩm có ngon hay không là do quá trình này, thời gian cho quá trình này là thường 7-14 ngày, nhiệt độ cho lên men phụ là 4-6oC

2.2.11 Tàng trữ sản phẩm:

Sau quá trình lên men phu,nếu cần thì ta lại tiếp tục thực hiện tạo hương vị, lắng trong sản phẩm Nhiệt độ tàng trữ là 4-6oC Sau quá trình này do sự xuất hiện thêm cặn nên ta phải tiến hành lọc cho sản phẩm trước khi chiết qua chai đem xuất xưởng, việc lọc rượu này phải được tiến hành khoảng 2-3 lần trước khi rót vào chai

2.2.14 Thanh trùng sản phẩm:

Chế độ thanh trùng là 65 – 70 oC trong thời gian 20 – 30 phút

2.2.15 Hoàn thiện sản phẩm:

Sau khi chiết chai phải hoàn thiện sản phẩm trước khi cho ra bán như dán

nhãn, đóng nút chai…

2.3 Phương Pháp Phân Tích Hóa Lý:

2.3.1 Phương pháp xác định pH:

Sử dụng máy đo tại phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm, thực hiện đo 3 lần sau đó lấy giá trị trung bình

2.3.2 Phương pháp xác định độ chất khô:

Dùng khúc xạ kế để đo nồng độ chất khô Chú ý trước khi sử dụng phải lau khô, sạch mặt kính chứa dung dịch muốn đo độ khô, khuấy đếu dung dịch muốn

đo Đo 3 lần để lấy giá trị trung bình

2.3.3 Phương pháp xác định độ acid toàn phần:[7]

Độ acid toàn phần là tất cả các acid có thể dịnh lượng bằng dung dịch tiêu chuẩn Thường là những acid hữu cơ acetic, malic, citric, tactric, lactic… Các acid cacbonic và SO2 dưới các dạng tự do và kết hợp đều không tính trong độ chua của thực phẩm Do đó các sản phẩm nước giải khát nước ngọt đều phải loại trừ CO2,

SO2 trước khi xác định độ chua

Về chỉ thị màu, thông thường dùng phenothalein trong định lượng độ chua thực phẩm vì các acid trong thực phẩm thường là các acid hữu cơ (acid yếu), khi được trung hoà hết và hoàn toản bằng một lượng kiềm mạnh (NaOH hay KOH) thì bao giờ pH cũng trên 7, phenolthalein chuyển màu ở pH = 8,2, cũng có thể dùng các chỉ thị chuyển màu ở pH gần 7 như: Bromotymol xanh tiến hành chuẩn độ 3 lần sau đó lấy giá trị trug bình

V1 x 1000

M = 64 : phân tử lượng của acid citric

N = 0,1N : nồng độ dung dịch NaOH dùng chuẩn độ

V1 : thể tích mẫu đem chuẩn độ (ml)

V2 : thể tích dung dịch NaOH dùng để định phân (ml)

X : độ acid toàn phần quy về acid citric (%)

2.3.4 Phương pháp định lượng đường khử theo Hagedorn và Jensen (bổ

túc bởi Issekuts và Both):[5]

Nguyên tắc: trong môi trường kiềm, khi đun nóng, đường khử một phần

Ferricyanur thành ferrocyanur Ferrocyanur sẽ được trầm hiện dưới trạng thái hóa

hợp kẽm không tan để có một phản ứng toàn phần

2K3Fe(CN)6 + 3KOH + CH2OH(CHOH)4CHO CH2OH(CHOH)4COOK + 2K4Fe(CN)6 + 2H2O

2K4Fe(CN)6 + ZnSO4 = K2Zn3[Fe(CN)]2 + K2SO4

Lượng thuốc thử K3Fe(CN)6 còn dư, trong môi tường acid chúng tác dụng

với KI để giải phóng I2

2K3Fe(CN)6 + 2KI = 2K4Fe(CN)6 + I2

Lượng I2 được định phân bằng Na2S2O3 theo phản ứng sau:

I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + NaI

Qua lượng Na2S2O3 định phân, ta có thể suy ra lượng K3Fe(CN)6 tham gia

phản ứng với đường bằng cách tiến hành thí nghiệm trên 2 đối tượng: một có

đường và một chứa nước cất

Tiến hành:

Cách trích đường: Cân 2 - 3 g sơri (chứa khoảng 5-10 mg đường), cho vào

becher và thêm 10ml cồn 96o Đun cách thủy cho sôi 3 lần, khuấy đều bằng que

thủy tinh Để nguội, lọc qua giấy Sau đó cho 10 ml cồn 80o vào cốc đựng bã,

khuấy đều, đun cách thủy sôi 2 lần, lọc, rửa bã 2 - 3 lần bằng cồn 80o nóng (rửa

từng ít một) Cồn qua lọc được cho bay hơi ở nhiệt độ phòng hoặc đun cách thủy Khi cồn bay hơi hết, mẫu có thể để lâu trong bình hút ẩm

Thêm khoảng 30 ml nước cất vào cặn khô, (tùy hàm lượng đường, nếu hàm lượng đường cao quá, ta có thể pha loãng thêm) Thêm 2-3 giọt đỏ metyl, trung hòa bằng dung dịch NaOH 0,1N (hoăc KOH 0,1N) tới trung tính hoăc hơi kiềm (dung dịch vừa chuyển sang màu vàng nhạt) Chuyển toàn bộ vào bình định mức, thêm nước cất vừa đủ thể tích của bình định mức (nếu có cặn thì để lắng xuống)

Dung dịch này được gọi là dung dịch nghiên cứu

xanh của hồ tinh bột Ghi nhận thể tích Na2S2O3 0,05N

V Na2S2O3 0,05N (ml) V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7

Tính ΔV Na2S2O3 0,05 (ml) 0 V2-V1 V3-V1 V4-V1 V5-V1 V6-V1 V7-V1

Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên thể tích K3Fe(CN)6 tham gia phản ứng theo nồng độ của mỗi dung dịch đường chuẩn, với trục hoành là nồng độ đường chuẩn (mg/ml), trục tung là ΔV Na2S2O3 0,05N

Xác định nồng độ đường khử của dung dịch nghiên cứu:

Dung dịch nghiên cứu dược chuẩn bị như trên, là dung dịch đường chưa biết nồng độ Lấy erlen, đánh số thứ tự 7, tiến hành thí nghiệm giống bảng, nhưng thay dung dịch đường chuẩn bằng 2 ml dung dịch nghiên cứu và tiếp tục tiến hành thí nghiêm theo cột thứ 7 của bảng Ghi nhận V Na2S2O3 0,05N, rồi tính ΔV Na2S2O3

0,05N Dựa vào đồ thị của dung dịch đường chuẩn để suy ra lượng đường có trong dung dịch nghiên cứu hoặc trong mẫu thí nghiệm ban đầu

2.3.5 Phương pháp xác định độ cồn:[6]

Có nhiều phương pháp xác định độ cồn: phương pháp hóa học, phương pháp dùng rượu kế, phương pháp dùng bình tỷ trọng Trong đó phương pháp dùng rượu kế là đơn giản, nhanh và tương đối chính xác

Dụng cụ:

Bộ chưng cất rượu: bếp điện, bình cầu cất, ống sinh hàn, bình định mức và nhiệt kế

Ống đong hình trụ bằng thủy tinh

Rượu kế đo ở 20oC

Cách tiến hành:

Giai đoạn chưng cất: cho vào bình cầu cất đúng 50ml dung dịch cần xác định, đã có sẵn 1/3 nước cất bên trong Sau đó lắp hệ thống chưng cất cho hoàn chỉnh và tiến hành chưng cất đến khi thu được rượu đến vạch định mức của bình định mức Giai đoạn tiến hành thử: giữ rượu sau khi chưng cất thu được ở 20oC trong 30 phút, rót rượu vào ống đong khô, sạch, rót cẩn thận theo thành ống, để tránh bọt khí quá nhiều Thả từ từ rượu kế vào ống đong sao cho rượu kế chìm quá sâu so