Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu quy trình sản xuất giấm bằng phương pháp lên men hồi lưu từ phụ phẩm chế biến xoài

Dương Thị Ngọc Diệp, hai giảng viên hướng dẫn khoa học đã tận tình truyền đạt nhiều kiến thức bé ích giúp tôi có cái nhìn mở rộng về đề tai tậndụng phụ phẩm xoài trong sản xuất công nghi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRUONG ĐẠI HỌC NÔNG LAM TP HO CHÍ MINH

3K 3k 2fe 2s 3 3k 2s 3k 24s 2s 3k > 2k 3< 2

PHẠM NHÁT HẠNH

NGHIÊN CỨU QUY TRINH SAN XUẤT GIAM BANG

PHƯƠNG PHAP LEN MEN HOI LƯU TU

PHU PHAM CHE BIEN XOÀI

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THUC PHAM

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 05/2022

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRUONG ĐẠI HỌC NÔNG LAM TP HO CHÍ MINH

3K 3k 2fe 2s 3 3k 2s 3k 24s 2s 3k > 2k 3< 2

PHẠM NHÁT HẠNH

NGHIÊN CỨU QUY TRINH SAN XUẤT GIAM BANG

PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN HÒI LƯU TỪ

PHU PHAM CHE BIEN XOÀI

Chuyên ngành : Công Nghệ Thực Pham

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SAN XUẤT GIAM BẰNG

PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN HỎI LƯU TỪ

PHU PHAM CHE BIEN XOÀI

PHAM NHAT HANH

Hội đồng cham luận văn:

1.Chủ tịch: | PGS TS BUI VAN MIEN

Trường Dai học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh

2 Thư ký: PGS TS LÊ TRUNG THIEN

Trường Dai học Nông Lâm thành phố Hồ Chi Minh

3 Phản biện 1: TS HUYNH TIEN DAT

Trường Dai học Nông Lâm thành phó Hồ Chi Minh

4 Phản biện 2: PGS TS TRỊNH KHÁNH SƠN

Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phó Hồ Chí Minh

5 Ủy viên: TS NGUYÊN HUỲNH BẠCH SƠN LONG

Trường Đại học Lạc Hồng

Tốt nghiệp Đại học ngành Bảo quản chế biến nông sản thực phẩm, hệ chính

quy Tại Đại Học Nông Lâm Huế, năm 2009

Quá trình công tác: Từ tháng 5 năm 2010 đến 06/2020 là nghiên cứu viên tại

Phân viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch Từ tháng 06/2020 đến11/2020 là Trưởng phòng Quản lý chất lượng công ty Cổ phan đầu tư Thương MaiSatori Từ tháng 11/2020 đến nay là Trợ lý Giám đốc Nhà Máy công ty Cổ phầnđầu tư Thương Mại Satori

Các công trình đã công bố:

- Nghiên cứu hoàn thiện quy trình cơ khí hóa, tự động hóa trong dây chuyềnchế biến hạt điều; bài đăng trên Ky yêu hội nghị Hội thảo quốc tế về sau thu hoạch

và an toàn nông sản ở Băng Cốc, Thái Lan, tháng 2 năm 2012

Tháng 10 năm 2018 theo học Cao học chuyên ngành Công nghệ Thực phamtại trường Đại Học Nông Lâm, Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh

Dia chỉ liên lạc: C07.10 chung cư Hoàng Anh Gia Lai 3, Phước Kiến, Nhà Bè,Thành phó Hồ Chí Minh

Điện thoại: 0937676486

Email: phamnhathanh@gmail.com

il

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các kết quả và số liệu nêu

trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bat kì công trìnhnào khác.

Ký tên

Phạm Nhất Hạnh

1H

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đặc biệt nhất đến TS Lê

Minh Hùng và TS Dương Thị Ngọc Diệp, hai giảng viên hướng dẫn khoa học đã

tận tình truyền đạt nhiều kiến thức bé ích giúp tôi có cái nhìn mở rộng về đề tai tậndụng phụ phẩm xoài trong sản xuất công nghiệp giấm bằng phương pháp lên menhồi lưu nhằm mục đích nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn phụ phẩm này tạo ra sảnphẩm chất lượng cao, nâng cao giá trị cho ngành hàng xoài Việt Nam

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc, các anh chị đồng nghiệp tại PhânViện cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã chia sẻ kinh nghiệm, hỗ

trợ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Phòng Đào tạo Sau Đại học của trường Đạihọc Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo môi trường và điều kiện học tập rất

tốt dé học viên hoàn thành khóa học một cách tốt nhất

Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn đến Quý Thầy Cô của Khoa Công nghệThực phẩm cùng các bạn học viên trong lớp và đặc biệt gia đình đã tích cực tạo điềukiện, động viên, giúp đỡ trong quá trình học tập cũng như quá trình hoàn thành luậnvăn Mặc dù đã có nhiều cố gang dé thực hiện bai báo cáo một cách hoàn chỉnh

nhất, tuy nhiên, với vốn kiến thức có hạn và chưa có nhiều kinh nghiệm trongnghiên cứu khoa học nên bài luận văn không tránh khỏi những thiếu sót nhất định

mà bản thân vẫn chưa nhận thấy được Rất mong nhận được những ý kiến đóng

góp, nhận xét và thông cảm từ Quý thầy cô

Tôi xin chân thành cảm ơn.

1V

TÓM TẮT

Đề tài đã xây dựng quy trình công nghệ sản xuất giấm từ xoài phụ pham bằng phương pháp lên men hồi lưu Nghiên cứu đã khảo sát chất lượng từ các nguồn xoài phụ phẩm khác nhau: thịt xoài vụn từ quy trình sản xuất xoài đông lạnh, quy trình sản xuất xoài sây dẻo, từ đó đưa ra một số tiêu chuẩn chất lượng đối với nguồn nguyên liệu: thịt xoài có màu vàng tươi, chỉ số đo màu

đạt L*= 79,63+ 1,37, a*= 12,54+ 0,68, b*= 21,52 + 2,06, mùi vị đặc trưng,

không có mùi lạ, độ âm < 87%, hàm lượng acid tổng < 0,43%, hàm lượng

pectin trong nguyên liệu <5,5%.

Nghiên cứu đã tiến hành lựa chọn chế phẩm enzyme, chế pham nam men thương mai, chủng vi khuẩn acetic cho các công đoạn quy trình lên men giấm

từ thịt vụn xoài Cac thí nghiệm khảo sát được thực hiện đưa ra thông số phù

trong thời gian 70 phút.

- Chế pham nam men RV100 được lựa chọn dé tiến hành quá trình lên men rượu với liều dùng là 0,3g/ lít dịch, dịch lên men ban đầu có hàm lượngđường là 11°Brix lên men trong thời gian 72h, dịch rượu sau lên men đạt độcồn 6%(v/v).

- Ching vi khuẩn Acetobacteria pasteurianus được lựa chọn phù hợp với lên men giấm xoài, với hàm lượng cồn ban đầu là 6%, qua hệ thống lên men hồi lưu với tốc độ hồi lưu 2 thể tích dịch/ phút, với thời gian lên men 10 ngày, cho ra sản phâm giấm xoài có màu vàng tươi, hàm lượng acid tổng (theo acid

acetic) đạt >5% (m/v).

The technological process of producing vinegar from mango by-products was developed through reflux fermentation in the thesis The study examined the quality of mango by-products from frozen and dried mango processing, establishing quality standards for raw materials.

Raw mango flesh has a bright yellow color (L*= 79.63+1.37, a*= 12.54+0.68, b*= 21.52+2.06), strong flavor, no strange smell, moisture < 87%, total acid content < 0.43%, and pectin content < 5.5%.

The study aimed to select enzyme and yeast preparations and acetic bacteria strains for mango crumb vinegar fermentation Suitable parameters for the process were determined through survey experiments.

- The raw materials used are mango by-products mixed with 40% water.

- The KOVIN company's enzyme product was used to process raw

materials at a dose of 145ppm and a temperature of 40°C for 70 minutes

Yeast preparation RV100 was also used.

- Yeast preparation RV100 was selected to carry out alcoholic fermentation with a 0.3g/liter dose The initial fermentation liquid had a sugar

content of 11°Brix and was fermented for 72 hours, during which the yeast

produced 6% alcohol (v/v).

- Acetobacteria pasteurianus was chosen to ferment mango vinegar with

an initial alcohol content of 6% The fermentation process took place in a reflux system with a reflux rate of 2 volumes/min, for 10 days, producing a bright yellow-colored mango vinegar The total acid content (according to acetic acid) reached over 5% (m/v).

VI

MỤC LỤC

TRANG Trang tựa

se es i

LY lichs@a HHẬT:ycsssizessi2561101186666106016116138 35458 331656365 :4881346.S6 39561860303546.033383198055/168808 il LOi Cam GOaM 017 111

TO CATT VTÌtnosgnb226.01G0920LN0018242 118 080505g0SU3GGBG4 ĐHNQAGLSRREBE-SEERặiQ4SiSGGER083Rgu83đ5050088038SE88EãA 1V

| ee TẶẶ_ ẶẶ=ằẶẰ=ẽ= V

SC ee VI

MB MG sennnnnnnabdikDiocbettdets4giEEGASGAARSISGS0ESESAIGESSSSSGGGRIBSĐBSNGHIOSDESENHEEBSRSSRSERSERSSSIGSESNSEESBASSEE VIDanh sách các chữ viết tắt - 2: 522222221122122122112212211211271121121121121122121 xe 1XDanhsdch cae’ bane scn52:se asset: x Dail Sachi CAG Wim i essocectecoccereentetreuessureesunessomalatdntdenereemceentonsalealenemedeurimerceminwesass XI_ Dnờ`ỪDỪDỪDỪ_ỪỪỪ———Ằ———> lChương 1 TONG QUAN TÀI LIỆU -2-©2¿5222222E22E£2E22E2EZEzEzzzxzzez 3

23, Vat TEU HĐHIEH/PƯUE busseesubsdessiibottinokiideBGESB2SESSi03ã0089383H.008488.9gI-30G8180394Q03685G)4983/803.48.41giS0 16

Bg ie ai a naaysanntnniieitsthiapHIENGGIHEGIMNGSESMSSGUSAWGNIGS10400x6đã005 16

2.3.2 Ching vi khuẩn Acetobacter: c:csccsscssessesseesessessessessessessessesseseeseesseseeaees 172.4 Phương pháp nghién CỨU: ceeeeeeeceseeceeeceseecseeceseceeecseecsesesreesneesaees 182.4.1 Khao sát và đánh giá chất lượng nguồn nguyên liệu - 18

vil

2.4.2 Lựa chọn chủng nam men và vi khuẩn acetic phù hợp với quá trình lên

men giấm từ dich xoài -2¿- 2 52222122E22E12212112212211211221 2112212122 Xe 182.4.3 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất giam xoài - - 21

2.5 Đánh giá chất lượng sản phẩm giẫm xoài - 22 5255szcscssscsczs-cc 3 ÍPA») s0) :)509)::)0i i10 822.7 Phương pháp xử lý số liệu: - - 2 ©2¿©2222+22E22EE22E2EE2EE22EE2EEEEEzrrrrree 33

CHƯƠNG 3 KET QUA VÀ THẢO LUẬN -52©cecsscseesecseeee-e.- 34

3.1 Khảo sát và đánh giá chất lượng nguồn nguyên liệu -5- 343.2 Lựa chọn chủng nắm men và vi khuẩn acetic phù hợp với quá trình lên men1Ÿ Ẵd PA 3.2.1 Lựa chọn chủng nấm men phù hợp với quá trình lên men rượu từ dịchDOA T, tz9E05E1502M,/5/⁄GG025326107G102070/300G5970/78GI2D9E0DfMSISISGGEEOISIBEEGTSSf)GSD.20I012GG0570i58G05/00130G80/00XEG0 363.2.2 Lựa chọn chủng vi khuẩn acetic phù hợp với quá trình lên men giam rượu

›)0 A 3.3 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất giấm xoài -2- 22-552 403.3.1 Nghiên cứu quá trình thu nhận dịch xoài từ thịt xoài vụn bằng phương

THẳP:XÍT ÌTETEZVITỂI-giie6eocg5021001-0819305-08532I2EEEN-G-ĐRNGS-GIESIDGOLESNISEGi-S95S0lG08.32T1L18/8mLã8 40

3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng chế độ thanh trùng đến chất lượng của quá trình lênMen rou tl 05)10,09.{021 0021222577 453.3.3 Khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu từ dich xoài.473.3.4 Khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình lên men giấm từ rượuSRE A oc rein ert eee tein pec roa etter eres etcetera 483.3.5 Khao sát ảnh hưởng của việc hồi lưu đến thời gian lên men giam dl

KET LUẬN VÀ KIEN NGHỊ 2- 2¿©2222E22E22E122E22212712211221211221221222 2 Xe 56

TAI LIEU THAM KHẢO 22©22+222E22E22E22E22222E22E12E122123222221221222222222 e5 58

vill

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIET TAT

ABTS : 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) DPPH : di(phenyl)-(2,4,6-trinitrophenyl)iminoazanium

DBSCL : Đồng bằng Sông Cửu Long

FAD : Food and Drug Administration, Hoa Ky

FAO : The Food and Agriculture Organization

NN&PTNT : Nông nghiệp và phát triển nông thôn

TNHH : Trách nhiệm hữu han

1X

DANH SÁCH CAC BANG

BANG TRANG

Bang 2.1 Ma trận bố tri thi nghiệm mã hóa các biến độc lập - 25

Bang 2.2 Ma trận quy hoạch thực nghiệm - - <5 55 +S*£+£++ccseereeeeeees 25 Bảng 2.3 Ma trận bố tri thí nghiệm mã hóa các biến độc lập - 27

Bang 2.4 Ma trận quy hoạch thực nghiỆm - 55555 +£S+<£++seszeeseeerzeres 28 Bảng 2.5 Thiết kế thí nghiệm khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình (en ease, | ccEmhhiccucgicEhcDgggbErecgddcznggg-ED 29 Bảng 3.1 Chi tiêu chat lượng của nguồn nguyên liệu xoài - -.- 35

Bảng 3.2 Độ côn của rượu và hiệu suât của quá trình lên men của 3 chủng nâm meno dich! Tổn! TTElzssesesaseeosekiS0GGSESEOGSEGSSOSEECSSDGIEOSONHIOGEAEEEADSOEERSSCIRHEESERGHGR 37 Bảng 3.3 Kết quả cảm quan của rượu lên men sử dụng 3 chế phẩm nam men 38

Bang 3.4 Hiệu suất lên men giấm của các chủng vi khuẩn giấm - 40

Bang 3.5 Hiệu suất trích ly ở các tỉ lệ nước/nguyên liệu bổ sung khác nhau 41

Bang 3.6 Điểm đánh giá cảm quan về tỷ lệ nước/nguyên liệu . 42

Bảng 3.7 Kết quả tối ưu hóa quá trình thu nhận dich xoài - 43

Bảng 3.8 Kết quả kiểm tra mật độ vi sinh ở các chế độ thanh trùng khác nhau 45

Bảng 3.9 Hiệu suất và độ rượu của mẫu sau lên men rượu ở các chế độ thanh trùng KHiáo HAY, musssnnsss nnuitiosttioitisstHNGIERSAGS39816/500BS26GGEMSGBSNDLI6058138B38108043860:6:8838I-30 46 Bảng 3.10 Hàm lượng acid tổng số của mẫu sau lên men rượu ở các chế độ thanh trùng khác HHẬU:sess::ccsexssecesess622126465606166160033686133115853358554643143663316//8536585888 46 Bang 3.11 Kết quả tối ưu hóa quá trình lên men rượu từ dich xoài - 47

Bang 3.12 Kết quả kiểm tra sản phẩm của quá trình lên men giẫm 50 Bảng 3.13 Đánh giá chất lượng giam xoài bằng phương pháp lên men tĩnh va tarry pulpy lần men HỘI HP suseesanssesigoibuiogoidLoiiosioiiesi3005346))90460001600560/01600s6e 54

DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH TRANGHình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất giấm xoài -2¿©25+22++2c+szzxsrrxez 21Hình 3.1 Nguyên liệu khảo sat chất lượng -2 2257+5csccsscsecscecce- 34Hình 3.2 Theo dõi hàm lượng chất rắn hòa tan của dịch lên men 36Hình 3.3 Theo dõi hàm lượng đường tổng số của dich lên men (%) - 36Hình 3.4 Mẫu dịch xoài khi quá trình lên men rượu kết thúc -s+- 37

Hình 3.5 Mẫu rượu sau khi lên men và lọc trong -2-z 25222 sszsz=+5sz2 38

Hình 3.6 Sự thay đổi hàm lượng acid theo thời gian len men giấm của các

chủng vi khuẩn -2- 2 ©2222222E2EE2EE22ESEEeEEzrxersrrrerrrrrrerrerserxc 30

Hình 3.7 Mẫu dịch xoài trích ly từ tỷ lệ 1/5 đến 5/5 (trái sang phải) 41

Hình 3.8 Sự thay đổi hàm lượng chat rắn hòa tan theo thời gian lên men giam 49

Hình 3.9 Sự thay đổi hàm lượng acid theo thời gian lên men -. 49Hình 3.10 Mô hình thí nghiệm hệ thống lên men hồi lưu - 2 2< 51Hình 3.11 Sự thay đổi hàm lượng acid theo thời gian lên men của các nghiệm

8n" — Ô 52

Hình 3.12 Sự thay đổi hàm lượng chat ran hòa tan theo thời gian lên men 53

XI

MỞ DAU

Đặt van đề

Trong chương trình đây mạnh phát triển các sản phâm chủ lực quốc gia, xoài

là một trong 12 loại trái cây đặc sản có lợi thế cạnh tranh trong giai đoạn đổi mới và

hội nhập đã được Bộ NN&PTNT xác định Theo quyết định số 1648/QĐ-BNN-TT

của Bộ NN&PTNT quy hoạch vùng trồng cây ăn quả tập trung và định hướng rải vụmột số loại cây ăn quả ở Nam Bộ đến năm 2022, diện tích xoài tập trung ở Nam Bộ

là 45.900ha.

Xoài là trái có giá trị đinh dưỡng cao, phan ăn được của quả xoài chín khoảng

80% Bên cạnh carbohydrate, chất béo và protein, thịt xoài còn chứa nhiều vitamin

(như vitamin A, B, C, E, K), và các khoáng chất như kali, canxi, photpho, sắt,

kẽm Ngoài ra thịt xoài còn chứa các hợp chất chống oxi hóa, giàu chất xơ

Xoài ở Việt Nam chủ yếu được tiêu thụ trong nước ở dạng tươi và một phầnnhỏ được các công ty thu mua chế biến xuất khâu hoặc tiêu thụ nội địa Các sảnphẩm chế biến chủ yêu từ xoài bao gồm: xoài đông lạnh dang 2 má, dạng quân cờ,dạng hạt lựu, hoặc dạng purê Ngoài ra, còn có một lượng nhỏ sản pham dang mttnhuyễn, dang say déo, nước ép và đóng hộp nước đường

Trái cây tươi nói chung và xoài nói riêng có thời gian bảo quản ngắn nên

việc nghiên cứu công nghệ chế biến sau thu hoạch là cần thiết nhằm nâng cao giá trị

gia tăng và đa dạng hóa sản phẩm từ trái cây Tuy nhiên, các ngành công nghiệp chếbiến này phát triển đồng nghĩa với việc gia tăng chat thải hoặc phụ phẩm ở cả dangran và lỏng (chiếm từ 10 - 60%) Phụ phẩm từ trái cây và rau quả rất giàu dinh

dưỡng và có nhiều lợi ích cho sức khỏe Ngoài việc sử dụng làm thức ăn chăn nuôi,các loại phụ phâm này có thể được chuyền đổi thành các sản phâm có giá trị gia

tăng như tinh dầu, giấm ăn, dầu ăn, polyphenol, enzym, chất màu, hợp chất chống

ung thư, protein đơn bào, màng phân hủy sinh học Theo số liệu điều tra của Phân

viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch (2017), chưa có biện pháp

xử lý hiệu quả đối với nguồn phụ phẩm xoài từ các công ty chế biến

Ở Việt Nam, giấm truyền thống (giấm nuôi) được sản xuất ở hộ gia đình, quátrình lên men giấm chủ yếu là từ rượu gạo nhưng chất lượng thấp, giá thành cao.Các loại giấm sản xuất công nghiệp tuy có hàm lượng acid acetic cao nhưng về chat

lượng vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng do mùi vị gay gắt Hiện

nay, nhu cầu về nguồn giấm truyền thống van cao, đặc biệt là các loại giấm trái câyđang có xu hướng dùng như loại thực phâm chức năng Do đó, các loại giấm tráicây nhập khẩu với giá thành rất cao đang được tiêu thụ trong nước như giấm

SEJONG hương trái cây, Giam táo Bragg nhập khẩu từ Mỹ

Xuất phát từ những van dé thực tiễn đó, dé tài: “Nghién cứu quy trình sảnxuất giảm bằng phương pháp lên men hồi lưu từ phụ phẩm chế biến xoài” được

tiền hành nhằm mục đích nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nguyên liệu tại chỗ, va

nguồn phụ phâm xoải, tạo ra sản phẩm chất lượng cao, nâng cao giá trị cho ngànhhàng xoài Việt Nam.

Mục tiêu đề tài

Mục tiêu tổng quát

Nghiên cứu quy trình chế biến giấm xoài lên men tự nhiên từ phụ phẩm

trong chế biến xoài, phục vụ nhu cầu nội tiêu và hướng tới xuất khẩu

Mục tiêu cụ thể

- Lựa chọn được chế phẩm nam men thương mai va vi khuẩn acetic phù hợpvới quá trình lên men giấm xoài

- Tối ưu hóa quá trình thu nhận dịch xoài bằng enzyme pectinase

- Tối ưu hóa quá trình lên men rượu từ dịch xoài

- Khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình lên men giắm từ rượu xoài

- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất giẫm xoài

Chương 1

TỎNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan về xoài

Xoài có tên khoa học là Mangifera indica L., thuộc họ Đào lộn hột

(Anacadiaceae), là loài cây ăn quả vùng nhiệt đới Các nước sản xuất xoài lớn trênthế giới là Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Mexico, Pakistan, Indonesia Sản lượngxoài của 6 nước này chiếm đến 78% sản lượng xoài thế giới và có ảnh hưởng rất lớn

đến thị trường xoài thé giới

Việt Nam thuộc nhóm 20 nước sản xuất xoài có tiềm năng của thế giới Theokết quả điều tra thu thập giống của Viện Cây Ăn Quả Miền Nam có 57 dòng/giốngxoài đang được nhà vườn trồng trong sản xuất Tuy nhiên, hai giống xoài chất lượngngon được thị trường ưa chuộng được trồng phô biến ở các tỉnh ĐBSCL là xoài CátHòa Lộc và xoài Cát Chu Ngoài ra, còn có một số giống xoài khác như xoài ĐàiLoan, xoài Xiêm núm (trồng ở Vĩnh Long), xoài Tượng, xoài Ghép, xoài Thanh ca

Views

Diện tích trồng và sản lượng xoài của Việt Nam qua các năm đều tăng Xoàiđược trồng rải rác ở rất nhiều tỉnh thành ở Việt Nam, nhưng tập trung nhiều nhất là

ở vùng đồng bằng Sông Cửu Long và Đông Nam Bộ

Theo kết quả điều tra thực tế các nông hộ trồng xoài tại 3 tỉnh Tiền Giang,Đồng Tháp, Vĩnh Long thì 100% số hộ được điều tra bán xoài cho thương lái Theo

điều tra đánh giá chuỗi cung ứng xoài cho thấy, tỉ lệ xoài xuất khâu là khá thấp

chiếm khoảng 15-20%, tỉ lệ xoài không xuất khẩu chiếm 75-80%, trong đó mộtphần lớn tiêu thụ nội địa, một phần phải loại bỏ gây ton thất trung bình sau thuhoạch chiếm 26,9% (Báo cáo Diéu tra chuỗi cung ứng Xoài dong bằng sông MêKông, Việt Nam, 12-2015).

Theo Amee Ravani và cộng sự (2013), xoài được chế biến và được sử dụng ởhầu hết mọi giai đoạn phát triển của nó Xoài tươi và các sản phâm chế biến từ xoàiđang được phô biến trên toàn thế giới Xoài xanh được sử dụng làm tương ớt, ngâmgiấm, bột ca ri và các sản phẩm khô Xoài chin được chế biến thành dạng cắt látđóng hộp và đông lạnh, puree, nước ép, nectar và các sản phâm sấy Xoài được chếbiến thành nhiều loại sản phẩm khác nhau: Thịt xoài đông lạnh, thức uống tr xoai,mut xoài, bánh trang xoài, khô xoài, rượu vang xoài, giấm XOÀI,

Tuy nhiên, việc chế biến các sản phẩm từ xoài ở Việt Nam chưa phát triển.Các sản phẩm từ xoài ở Việt Nam chủ yếu là xoài đông lạnh (dạng 2 má, dạng quân

cờ, dạng hạt lựu, hoặc dạng purê), xoài sấy

Thịt xoài chứa thành phần chính là nước và các chất carbohydrat, với lượngnhỏ chất xơ, protein và vitamin Tùy thuộc vào giống xoài mà hàm lượngcarbohydrat có sự thay đổi Theo nghiên cứu năm 2007 của Luis A Bello-Pérez và

cộng sự, kết quả cho thấy hàm lượng carbohydrat giao động trong khoảng

90,1-93,6% (tính theo chất khô) cung cấp về mặt năng lượng đạt 62-68Kcal, trong đóhàm lượng chất xơ chiếm 3,85-12,64% Protein chiếm lượng nhỏ 0,14-0,50% vàlipid cũng chiếm khoảng 0,27-0,29% trong thành phần thịt xoài

Khi quả xoài còn xanh, carbohydrat chiếm ưu thế là tỉnh bột, lượng tinh bột sẽđược chuyền hóa dần thành các loại monosaccharide và disaccharide như glucose,fructose va sucrose Đối với giống xoài Carabao, từ khi thu hoạch thi ham lượngtinh bột giảm từ 11,41% (1 ngày) xuống còn 0,17% (7 ngày), trong khi đó giốngxoài Handen thì hàm lượng này giảm từ 260mg/g sau 7 ngày bao quản thì không còn phát hiện.

Tùy theo giống xoài và độ chín của quả mà hàm lượng các loại đường cũngthay đôi nhưng nhìn chung, hàm lượng fructose trong các loại quả chiếm ưu thé hơn

SO VỚI sucrose va glucose.

Pectin hién dién trong vach té bao va lớp nội bao cua tế bào thực vat Chức

năng của pectin tạo nên sự vững chắc của mô quả Khi quả chưa chín thì hàm lượngpectin cao và mức độ giảm dân trong giai đoạn chín Hàm lượng pectin được khảo

sát ở vài giống xoài đạt 1,8 đến 2,2% khi quả xoài chưa chín Tuy nhiên, khi xoài

chín thì hàm lượng pectin giảm, trừ trường hợp giống “mango”, hàm lượng pectintăng từ 2,0 (g/100g thịt quả ) lên 2,4 (g/100g) Ngoài ra, một nghiên cứu khác của Limota-Carvalho và cộng sự, năm 2004 cũng đã đánh giá hàm lượng pectin trongquả xoài chín giỗng “Handen” là 1,1 (g/100g thịt quả), giống “Tommy Atkins” là0,95 (g/100g), và Morga, năm 1979 đã khả sát giống “Carabao” có hàm lượng

pectin là 0,45 (g/100g) vào ngày đầu bao quản tăng lên 0,83 (g/100g) sau 7 ngày

bảo quản.

Các hợp chất hương là thành phần quan trọng tạo nên sự đặc trưng của quả

xoài, trong đó có các hợp chất dễ bay hơi Các hợp chất dễ bay hơi này được tổng

hợp trong suốt quá trình chín quả xoài từ acetyl CoA, chúng được sản sinh bởi một

số con đường trao đôi chất (Gomez-Lim, 1997) Theo nghiên cứu của Pino và Mesa(2006) có 270 hợp chất dễ bay hơi được phát hiện, gồm các: Monoterpene và

sesquiterpene chiếm ưu thế và các ester và lactones cũng được tìm thấy là đóng vai

trò quan trọng trong các giống xoài được khảo sát

Mặt khác, xoài được biết đến là nguồn cung cấp vitamin C, B- caroten, các hopchat phenolic, hàm lượng polyphenol cũng khác nhau tùy thuộc vào giống và độchín của quả xoài Năm 2018, Pinsirodom và cộng sự đã nghiên cứu và kết quả chothấy các hợp chất acid phenolic trong quả xoài chiếm khoảng 846,92 đến 1763,65mg/100g.

Đối với các giống xoài ở Việt Nam, đã xác định một số chỉ tiêu: tỷ lệ thịt quả

thu nhận, độ brix ở xoài cát Hòa Lộc, xoài cát chu, xoải ghép lần lượt là: 80%, 24%; 78-80%, 18-20%; 75-78%, 16-18% Song chưa tìm thấy các nghiên cứu vềthành phần hóa học đối với các giống xoài nội địa này

20-1.2 Ứng dụng của việc sử dụng enzyme pectinase trong chế biến thực phẩm

Ứng dụng đầu tiên của enzyme trong công nghiệp chế biến rau quả là dùngpectinase để làm trong nước quả ở thập niên 1930 Ngày nay, các nhà cung cấpenzyme đã tạo ra nhiều loại enzyme theo yêu cầu của các nhà sản xuất nước quả dé

có được sản phâm ôn định, chat lượng cao, thời gian sản xuât ngăn, năng suât cao.

Một đặc tính quan trọng cua pectin là khả năng tạo gel Sự có mặt của pectin

trong nguyên liệu quả tươi sẽ gây khó khăn cho một số công đoạn chế biến như ép,chà Vì vậy, thực tế trong công nghệ chế biến nước quả, tùy thuộc vào từng côngđoạn và loại sản pham mà thường tìm các phương pháp thủy phân một phần hoặctoàn bộ lượng pectin có trong quả tươi, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho toàn bộquá trình chế biến Nước quả trở nên trong hơn rất nhanh sau khi loại bỏ pectin

bang pectinase, độ nhớt sản pham cũng giảm đi, tăng hiệu suất ép một cách đáng ké

và giúp cải thiện đáng kể chất lượng sản phẩm

Enzyme pectinase là enzym xúc tác sự phân hủy của các polymer pectin.Enzyme pectinase được ứng dụng nhiều trong quá trình chế biến thực phẩm Việc

kiểm soát hoạt động của enzym pectinase giúp điều chỉnh độ nhớt của sản pham

Enzyme thương mai là chế phẩm enzyme của nam mốc, được điều chế chủyếu từ các loại Aspergillus Chúng thường là hỗn hợp của các pectinesterase,

polygalacturonase, hemicellulase và endo-j-plucanase Với mỗi loại enzyme

petinase có cơ chế phản ứng khác nhau cho ra đặc tính sản phẩm khác nhau

Exo-PG thủy phân các đầu không khử của chuỗi polygalacturonic, tạo ra

galacturonic acid là sản phẩm thủy phân chiếm ưu thế Sự phân hủy polymer này bị

gián đoạn bởi sự tồn tại của các mạch nhánh trong cơ chất Hoạt động của enzyme làm tăng nhanh sự tạo thành các nhóm khử và làm tăng chậm độ nhớt củadung dịch cơ chất

exo-Các endo- PG phân hủy pectic acid từ bên trong mạch, làm giảm nhanh độnhớt của dung dich co chất Tính đặc hiệu và kiểu tác dụng của endo-enzyme đượcxác định bởi trạng thái của điểm hoạt động

Trong quá trình chế biến nước quả, enzyme pectinase được sử dụng với cácmục đích:

- Trong việc chiết rút dịch quả: Với các phương pháp hiện nay là dùng cácbiện pháp cơ học như nghiền, xé, ép, dé tách thịt quả thì rất khó khăn và lượng

dịch thu được ít, có độ nhớt cao Khi sử dụng enzyme pectinase thì độ nhớt của dịch

quả giảm mạnh, các mô quả nhão ra, khả năng ép được cải thiện, nên giảm được

thời gian chế biến, hơn nữa dịch quả thu được nhiều hơn, các chất màu, chất hòa tan

dễ dàng khuyếch tán vào trong dịch quả

- Làm ồn định chất lượng nước quả trong quá trình gia nhiệt và thời gian bảo

quản Khi sử dụng chế phẩm enzyme pectinase có khả năng thủy phân triệt dé các

chất pectin và các araban thành đường arabinose có trọng lượng phân tử nhỏ, không

có khả năng trùng hợp với nhau tạo kết tủa

Tuy nhiên, các loại quả khác nhau có yêu cầu khác nhau về chế độ xử lý

enzyme dé nang cao hiéu suất thu hồi dịch quả Vì vậy, để có thể sử dụng cácenzyme pectinase một cách có hiệu quả thì phải hiểu rõ về cơ chế tác dụng của từng

loại, từ đó đề ra việc ứng dụng nghiên cứu chúng trong nghiên cứu

Trên thé giới việc ứng dụng các chế phẩm enzyme pectinase đã được nghiêncứu đưa vào sản xuất từ những thập kỷ trước và đã thu được nhiều thành tựu đáng

kể Ở nước ta, việc sử dụng các chế phẩm enzyme pectinase trong quá trình sản xuất

nước quả, rượu vang và đồ uống không cồn đã được nghiên cứu ở một số cơ sở

nghiên cứu và được chuyền giao vào các cơ sở sản xuất rượu vang với mục đíchtăng hiệu suất thu hồi dịch quả, làm trong bán thành phẩm rượu vang (như tại Nhàmáy đường Biên Hòa, Nhà máy rượu vang Thăng Long, Công ty rượu ĐồngXuân ).

Trong công nghệ sản xuất nước ép táo, việc xử lý enzyme làm giảm nhanh độ

nhớt, giúp quá trình ép diễn ra thuận lợi hơn Hiệu suất thu dịch ép có thé đạt đến90% so với đối chứng là quy trình không dùng enzyme (chỉ đạt 75 - 80%)

Trong quá trình sản xuất nước quả trong hoặc cô đặc từ quả mâm xôi hoặc dâutây, cần xử lý enzyme trong giai đoạn nghiền và loại bỏ pectin để giúp cho các bước

làm trong, lọc, và cô đặc diễn ra dễ dàng hơn Pectinase giúp cải thiện hiệu suất

chiết nước quả và màu sắc của nước quả, đồng thời giữ nguyên các tính chất cảmquản khác.

Một nghiên cứu của tác giả Phạm Bảo Nguyên (2005) cho thấy rằng việc sử

dụng enzyme pectinase dé nang cao hiéu suất trích ly dịch quả từ trái quach đạt hiệu

suất thực nghiệm đến 54,69%, tăng 20,89% so với quá trình trích ly không sử dụng

enzyme Ngoài ra các hợp chất phenolic, hoạt tính chống oxy hóa DPPH, ABTS,carotene thu được tăng từ 22,2 - 41,0% so với quá trình trích ly không sử dụng

được hiệu quả trong quá trình sản xuất

1.3 Giắm và quá trình lên men giấm

1.3.1 Giắm

Giấm được miêu ta là dung dịch acid acetic 4%, nó là sản phẩm của quá trình

lên men 2 giai đoạn: lên men rượu và lên men giấm, nhờ nắm men và vi khuẩn

acetic (Johnston va cộng sự, 2006) Theo FDA (Food and Drug Administration, Hoa

Ky), giấm là dung dịch chứa ham lượng acid acetic không it hơn 4g/100ml ở 20°C,

có thé áp dụng phương pháp loc, chung cat hay thanh trùng trước khi đóng chai

Trước đây, giấm chỉ biết đến với chức năng trong quá trình chế biến thức ăn,trộn salad, làm sốt mayonnaise, mù tat, bảo quản thực phẩm hay được sử dụng nhưchất tay rửa nên giấm lên men tự nhiên ít được sự quan tâm của người tiêu dùng (dogiá thành cao) và người sản xuất (thời gian lên men dài) Hiện nay chỉ có khoảng10% lượng acid acetic trên thế giới được sản xuất theo phương pháp sinh học nhưng

phương pháp này vẫn được xem trọng vì quy định ở nhiều quốc gia và của tô chức

FAO là giấm sử dụng trong thực phẩm phải có nguồn gốc sinh học (lên men)(Johnston và cộng sự, 2006).

Những năm gan day, các nghiên cứu lợi ích tiềm năng của giấm đối với sứckhỏe con người trong quá trình sử dụng lâu đài sản phẩm này được quan tâm(Turker 1963; Tan 2005) Các nhà nguyên cứu dinh dưỡng đã khuyến khích việc sửdụng thường xuyên các thành phần có hoạt tính sinh học của giấm tự nhiên, và có

nhiều báo cáo về giá trị của loại thực phẩm chức năng này Chức năng trị liệu củagiâm bao gôm: khả năng kháng khuân, giảm huyết áp, chông oxi hóa, giảm các ảnh

hưởng của bệnh tiểu đường, ngăn ngừa các bệnh liên quan đến tim mạch, cường

tráng cơ thé, (Nishidai và cộng sự 2000, Ogawa và cộng sự 2000, Kondo và cộng

sự 2001, Sugiyama và cộng sự 2003)

Các loại giấm truyền thống được sản xuất từ các loại nước trái cây: nho, táo,man, dừa, ca chua, gạo và cả khoai tây Nhiều loại giấm được sản xuất trên toàn thếgiới như giam táo, giấm rượu vang đỏ Ngoài ra, tùy theo đặc điểm từng vùng mà ởmỗi nước lại có từng loại giấm truyền thống khác nhau

Ở nước ta thị trường giấm cũng không được phát triển Giam gạo được làmtheo phương pháp thủ công có hàm lượng acid không không ổn định Các loại giamsản xuất theo quy trình công nghiệp đa phan là giấm gạo, sản pham này có độ acid

cao, én dinh tuy nhién hau vi van chua duoc chap nhận Trong những nam gần đây,

với trào lưu về các đặc tính sinh học của giấm táo các sản phẩm giấm táo cũng được

ra đời nhưng chủ yếu hàm lượng dịch chiết táo chiếm từ 5-10%, quá trình lên men

được sử dụng từ nguồn cồn bồ sung

Bên cạnh đó, các sản phẩm giấm táo, giấm đỏ được nhập về Việt Nam bằngcác hình thức khác nhau ngày càng nhiều Dù giá cả tương đối cao so với các sảnphẩm giấm trong nước nhưng vẫn được người tiêu dùng Do đó, việc tạo ra sảnphẩm giấm từ xoài, một loại trái cây phổ biến của nước ta sẽ đáp ứng được thịtrường khan hiếm sản phẩm trong nước

1.3.2 Quá trình lên men giắm

Quá trình lên men giấm cơ bản là quá trình hai giai đoạn:

- Giai đoạn 1: là quá trình lên men tao ethanol với hoạt động cua nam men (sửdụng loài Saccharomyces) trong điều kiện ky khí

- Giai đoạn 2: Quá trình oxy hóa hiểu khí ethanol tạo thành acid acetic do vi

khuẩn acid acetic

Các yêu tô ảnh hưởng đên quá trình lên men giam:

* Chuẩn bị môi trường:

Giai đoạn đầu tiên của quá trình sản xuất giấm là chuan bị môi trường chứalượng đường cung cấp cơ chất cho quá trình lên men giấm Quá trình này tùy thuộc

vào nguồn nguyên liệu khác nhau Nguồn cơ chất là trái cây thì công đoạn chuẩn bị

đơn giản hơn so với các loại hạt Tuy nhiên, tùy theo điều kiện môi trường ( nhiệt

độ, pH và hoạt độ nước), nguồn cacbon, và sự đa dạng hệ vi sinh vật (nắm men, vi

khuẩn lactic, vi khuẩn acetic, nam mốc) trong nguyên liệu ban đầu mà các quá trình

biến đổi sinh học khác có thé xảy ra Do đó, van đề nhiễm vi sinh trong khâu chuẩn

bị cần kiểm soát

* Vị sinh vật:

Hai giai đoạn chính của quá trình sản xuất giấm là quá trình lên men rượu vàquá trình lên men giấm Trong đó, nam men và vi khuẩn acetic thực hiện quá trìnhlên men giấm

- Nấm men

Các chủng nam men thuần khiết có sự khác nhau về tốc độ tăng trưởng,khoảng nhiệt độ thích hợp để lên men, khả năng tạo cồn, chịu cồn, khả năng chịu

được pH thấp cũng như khả năng kết lắng Các loai nam men thuần khiết dùng

nhiều trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyes vini và Saccharomycesoviformis.

Trong các nguồn dinh dưỡng thi nguồn cacbon và nito là được quan tâm hangđầu Nguồn dinh dưỡng cacbon đối với nắm men gồm có: đường và dẫn xuất, các

loại rượu, acid hữu cơ, acid amin, pectin, hydratcacbon, Song mỗi loài nắm men

có quan hệ riêng biệt đối với từng loại đường Trong cơ chế trao đôi chất nói chung,phan lớn các loài Saccharomyces khác nhau trước hết là mối liên hệ với đường Cácacid hữu cơ chiếm vị trí quan trọng trong trao đổi chất của nam men, chúng có thékích thích hoặc tăng trưởng cũng có thé là nguồn cacbon và năng lượng duy nhất.Song tốc độ tăng trưởng ở môi trường các acid này thấp hơn so vơi môi trườngølucose.

10

Độ acid của môi trường cũng ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu từ dịch

quả: Độ pH của dich quả khoảng 2,8-3,8 Loài S.vini phát triển bình thường ở pH

3,5; so với S.cerevisiae và S.carlsbergensis thì S vini chịu được độ chua cao hơn.

Các thành phần hợp chất polyphenol ảnh hưởng đến sự phát triển của các tếbao nam men

Sản xuất rượu vang dựa trên cơ sở biến đôi hóa sinh xảy ra trong quá trình lên

men các loại nước quả dưới tác dụng của hệ enzyme của nam men Hiện nay, có haiphương pháp lên men rượu vang cơ bản: lên men tự nhiên và lên men nhờ cácchủng nắm men thuần khiết

Các chế phâm nắm men thương mại với các chủng nắm men thuần khiết phục

vụ cho các mục đích khác nhau Vì vậy, việc lựa chọn chế phẩm nắm men phù hợp

với nguồn nguyên liệu xoài thực hiện quá trình lên men rượu là cần thiết

- Vi khuẩn acetic

Ngày nay người ta đã biết hơn 20 loài vi khuẩn có khả năng lên men acetic,

chúng được gọi bằng một tên chung là vi khuẩn acetic Trước đây, vi khuẩn acetic

được chia làm hai nhóm: Acetobacter và Gluconobacter, nhưng hiện nay đã được

chia thành 12 nhóm khác nhau Tuy nhiên chủng Acefobacter được ứng dụng nhiềutrong sản xuất giấm

Vi khuẩn Acetobacter được phân lập từ nhiều nguồn trong tự nhiên khác nhau

như: nho, đường, nước dừa, trái cây, đặc biệt là trái cây bị hư hỏng, chúng được

ứng dung dé sản xuất nhiều loại giấm từ các nguồn chất khác nhau: đường mía, gạo,tao,

Vi khuẩn acetic phát triển được trong môi trường pH 5,4-6,3; chúng cũng có

thé phát triển ở pH nhỏ hơn 4, và đã được phân lập ở môi trường pH 2,0-2,3 với sự

hiện diện của acetate Nhiệt độ thích hợp nhất cho sự phát triển của vi khuẩn này là25-30°C, tuy nhiên chúng cũng được phát hiện là phát triển ở nhiệt độ 38-40°C,nhưng phát triển yếu ở nhiệt độ dưới 109C

11

Theo kết quả phân lập các chủng vi khuẩn acetic từ các loại giấm trái cây trên

thế giới cho thấy: mỗi loại giấm thì cần chủng vi khuẩn acetic phù hợp riêng dé đảm

bảo giá trị cảm quan của sản phẩm (Tharinee, 2015)

Theo Vegas và cộng sự (2010), trong quá trình sản xuất giấm rượu vang,

giấm được sản xuất bởi sự nối tiếp của các chủng và loài, tùy thuộc vào nồng độacid acetic Ở nồng độ acid acetic thấp, các loài thuộc chi Acetobacter chiếm ưu thé.

A pasteurianus dường như là phổ biến nhất trong giam rượu vang, mặc dù các loạiAcetobacter khác, như 4 malorum, A cerevisiae hoặc A aceti, cũng có thé thườnggặp ở các loại giấm trái cây khác (Hidalgo và cộng sự, 2012 và 2013)

Raspor và Goranovic (2008) đã khang định hàm lượng ethanol ảnh hưởng

đến việc bắt đầu và kết thúc quá trình lên men của vi khuẩn acetic Nếu nồng độ

ethanol ban đầu quá cao thì làm cho hoạt động của vi khuẩn yếu do tính khángkhuẩn của ethanol, song nếu hàm lượng của ethanol quá thấp dẫn đến rủi ro về vấn

đề oxy hóa vượt ngưỡng Hàm lượng acid acetic tăng dần trong quá trình lên men,

pH môi trường giảm làm giảm hoạt động của vi khuẩn acetic khi đạt đến mức giớihạn của chúng.

* Phương pháp lên men giắm

Phương pháp lên men ảnh hưởng đến thời gian lên men và chất lượng củagiấm tạo thành Sản xuất giấm hiện nay có hai phương pháp cơ bản: phương pháp

chậm và phương pháp nhanh:

- Phương pháp chậm gọi là phương pháp Orland hoặc phương pháp Pháp.

Phương pháp này dùng nước hoa quả làm nguyên liệu với giống Acetobacterorleaneuse Phương pháp này cho hiệu suất thấp, thời gian dài nhưng thích hợp chocông việc làm giấm ở gia đình hoặc sản xuất giấm ở quy mô nhỏ trong các xí nghiệpdùng dịch đường, nước quả, hoặc bia hỏng, rượu vang kém phẩm chất cho việclên men giấm

- Phương pháp nhanh còn gọi là phương pháp Đức: hiện nay được ap dụng

chủ yếu trong công nghiệp sản xuất giấm ăn trên thế giới Giống dùng ở đây làAcetobacter schiitzenbachii hoặc Acetobacter curvum được cây vào phôi bào Cho

12

dịch lên men chảy qua các phôi bào nhiều lần, vi khuẩn acetic tiếp xúc với môi

trường lên men và oxy hóa rượu thành acid Hơn nữa, dé tăng hiệu quả oxy hóangười ta phun môi trường thành bụi và thổi không khí vào thùng lên men qua các

lớp phôi bào từ dưới lên trên Mỗi lần môi trường qua lớp phôi bào thì bị nóng lên

vì phản ứng oxy hóa và vi khuẩn hô hấp tỏa nhiệt Vì vậy, trước khi môi trườngphun thành bụi lần sau cần phải làm lạnh Môi trường có thé cho qua lớp phôi bao

nhiều lần để cho vi khuẩn tiếp xúc với oxy hóa hầu hết rượu trong đó đều biến thành

giấm (rượu ethanol dư khoảng 0,1 0,2%) Nhiệt độ lên men trong khoảng 24 37°C tùy theo giống vi khuẩn Thời gian lên men khoảng 8 - 10 ngày

-Ngoài hai phương pháp này người ta còn chú ý đến phương pháp lên men

chìm kiểu hiện đại Các nồi lên men đặc biệt được thông khí mạnh, khi thay thétừng phần dịch dinh dưỡng cũng được thông khí đầy đủ Sau khi ethanol đượcchuyền thành acid acetic thì cũng rút bớt phần lớn và đưa dịch mới vào nồi lên men

tiếp tục Các chủng Acetobacter suboxydans tỏ ra thích hợp với phương pháp lên

men này, chúng có thể chuyên hóa toàn bộ ethanol thành acid acetic với điều kiện lànồng độ cồn 12% trong môi trường có một ít glucose và sục khí rất mạnh Lên men

ở 28-32°C khoảng 2 ngày.

1.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước.

Đối với các quốc gia có sản lượng xoài lớn, việc nghiên cứu chế biến rượuXOÀI, giấm xoài đã được thực hiện

Năm 1996, Akubor đã công bố kết quả về sự phù hợp khi sử dụng nước ép

xoài để lên men rượu Thịt xoài được pha loãng với nước theo tỷ lệ 1:5 thu nhậndịch và điều chỉnh độ brix lên đến 23°Brix bằng đường mía, được tiến hành lên menvới chủng nam men Sacharomyces cervisiae ở nhiệt độ 30+2°C trong 28 ngày, rượuvang được tạo thành với độ cồn đạt 8,12% (v/v), độ acid đạt 0,64g/ml, pH là 3,10.Kết quả đánh giá cảm quan không có sự khác biệt về màu sắc, vị, độ ngọt và hương

so với mẫu tham khảo (rượu vang Đức), nhìn chung mẫu rượu vang xoài được chấpnhận.

13

Với việc sử dụng chủng nam men Sacharomyces cervisiae L2056 thực hiện

quá trình lên men rượu từ nguyên liệu xoài, với thời gian 144h Sau đó tiếp tục lênmen giấm trong 15 ngày với vi khuẩn 4cefobacfer sp ASV02 (được phân lập từ

rượu vang đỏ dé lên men tự nhiên trong không khí trong 72 h) đạt hàm lượng acidacetic 4,7% (Yaovi, 2010).

Ở Kenya, các nhà nghiên cứu đã tiễn hành lên men rượu từ các giống xoài củađịa phương với chủng giống nắm men rượu vang Dịch lên men sử dụng là nước épcủa các loại xoài tự nhiên không qua quá trình xử lý enzyme hay điều chỉnh hàmlượng đường Kết quả sản phẩm rượu vang xoài tạo thành có sự khác biệt về thànhphần hóa học (Samson, 2013)

Nghiên cứu quá trình sản xuất giấm từ xoài bằng phương pháp sử dụng tế baoAcetobacter aceti cô định đã được khảo sát Rượu xoài được lên men từ chủng nắmmen S cerevisiae ở nhiệt độ 25+5°C trong 15 ngày đạt độ cồn 8,8% Rượu được

tiến hành lên men giấm với tế bào Acetobacter thì thời gian của quá trình chuyên

hóa từ rượu thành acid acetic mất 28 ngày, nhưng việc sử dụng tế bào vi khuẩn cốđịnh trong các hạt canxi alginate giảm thời gian lên men còn 22 ngày và đối với tếbào vi khuân có định trên gỗ thì rút ngắn còn 7 ngày (Neelima và cộng sự, 1995)

Giấm xoài được sản xuất theo phương pháp Beltran (2002): nước ép xoài đượcthu nhận bằng phương pháp cơ học, sau đó bổ sung tế bào nam men Saccharomycescerevisiae cho tiễn hành lên men rượu ở nhiệt độ 30°C trong thời gian hai tuần; tế

bào vi khuẩn acetic được phân lập từ rượu vang được bé sung vao dé cho lên giam

ở 30°C trong 2 tuần Gidm xoài được tiến hành đánh giá chất lượng Giam xoàikhông chỉ có hàm lượng acid cao mà còn có đặc tính hóa lý tốt, và được người tiêudùng chấp nhận Theo nghiên cứu của Adebayo (2017) giam xoài có thé bảo quantrong 7 tháng mà không ảnh hưởng đến chất lượng

Năm 2019, Boonsup đã tiến hành đánh giá đặc tính hóa học, hoạt tính khángoxi hóa cũng như đánh giá cảm quan đối với giấm được sản xuất từ các loại xoàikhác nhau: Nam Dokmai, Kalon, Kaew, Chok Anan, Maha Chanok Gidm xoài

14

Chok Anan có hàm lượng phenolic tông cao nhất (117,81 mg/L) Nhìn chung, giam

từ các loại xoài trên được người tiêu dùng chấp nhận

Dinh Ngọc Loan (2003) đã nghiên cứu thành công quy trình chế biến giấm ăn

từ dung dịch nước đường ngâm xoài trong chế biến xoài sấy

Giấm ăn chế biến từ một số loại trái cây như trái điều, saboche, dừa, trà bằngphương pháp cô định vi sinh vật kết hợp với hồi lưu cũng cho chất lượng và hương

vị rất tốt (Nguyên Thị Thùy Lam, 2006)

Quy trình sản xuất giấm từ nước dừa khô (Cocos nucifera) bang vi khuẩnAcetobacter indonesiensis được xây dung với các thông số: nồng độ ethanol 4%

cho hàm lượng acid sinh ra cao nhất trong quá trình lên men, giá trị pH thích hợp

cho quá trình lên men giấm dao động trong khoảng pH 5,0 - 5,5 là tốt nhất, mật 86

vi khuẩn Acetobacter indonesiensis b6 sung thích hợp cho quá trình lên men là10’ CFU/mL, thời gian lên men 7 - 8 ngày thì hàm lượng acid tạo ra đạt hiệu suấtcao (Nguyễn Phú Thọ, 2018).

Theo các nghiên cứu trên thế giới, xoài là nguồn nguyên liệu có tiềm năng,hiệu quả kinh tế cho việc sản xuất giấm Giam xoài cũng được đánh giá là có được

sự chấp nhận của người tiêu dùng Trong nước, đã có một vài nghiên cứu về lênmen rượu từ xoài nhưng chưa rõ ràng, các nghiên cứu về sản xuất giấm trái cây, sảnxuất giấm xoài từ dịch nước đường ngâm xoài Nghiên cứu xây dung quy trình sản

xuất giấm gạo bằng phương pháp lên men chìm có sục khí dé rút ngắn thời gian lên

men giấm gạo có khả năng áp dụng quy mô công nghiệp rat cao

Tuy nhiên, chưa thấy công bố nào về việc xây dựng quy trình công nghệ sảnxuất giấm từ thịt xoài, cụ thể ở đây là nguồn xoải phụ phẩm Bên cạnh đó, đề tàitiến hành khảo sát phương pháp lên men hồi lưu dé rút ngắn thời gian lên mennhưng van dam bảo chất lượng giấm theo phương pháp lên men tĩnh

15

Chương 2

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu:

- Thời gian nghiên cứu: Đề tài được thực hiện từ tháng 01/2018 đến tháng05/2020

- Địa điểm nghiên cứu: tại phòng thí nghiệm của Phân viện Cơ Điện NôngNghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, số 45 Đinh Tiên Hoàng, quận 1, Tp Hồ ChíMinh

2.2 Đối tượng nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là xoài phụ phâm được thu nhận từ các công tychế biến xoài đông lạnh và xoài say gồm: thịt xoài vụn từ phan thịt hai bên má xoài,

và các vụn không đạt kích thước sau khi đã lựa chọn sản phẩm chính hoặc phần thịtcòn lại sau khi đã lấy đi phần thịt chế biến sản phẩm chính

Phần thịt xoài sẽ được thu nhận, đông lạnh và chuyển đến phòng thí nghiệm, trữ

- Sử dụng trong quá trình chiết xuất nước trái cây, tăng hiệu suất chiết xuất

trái cây, ứng dụng trong sản xuất nước trái cây, rượu vang,

- Chế phẩm pectinex Ultra SP-L do công ty Novozyme cung cấp

+ Chất lỏng có màu nâu, mùi lên men nhẹ, có ty trọng: 1,17 (g/ml), khoảng pH

hoạt động 4-9.

16

+ Chế phẩm enzyme có hoạt tính Polygalacturonase.

- Chế phẩm Pectinex Ultra Clear do công ty Novozyme cung cấp:

+ Chế pham ezyme hoạt tinh polygalacturonase thủy phân liên kết D-galactosiduronic trong pectin và các galacturonan

(1,4)-alpha-+ Hoạt độ của chế phẩm enzyme là 7900 PGNU/ml

- Chế phẩm nam men: RV 100, RV 002, BV 818 được cung cấp bởi công tyKovin Việt Nam

Nhiệt độ lên men thích hợp 10-30°C, khả năng chịu cồn < 14% (v/v), tạo glycerol

8g/l, tạo acid dé bay hơi với lượng ít, không tao tạp chất và hình thành bọt thấp

+ BV 818 (Saccharomyces bayanus):

Nhiệt độ lên men thích hợp 10-30°C, khả năng chịu cồn < 18% (v/v), tạo acid

dé bay hơi thấp, chịu được môi trường có nồng độ SO? cao

2.3.2 Chủng vi khuẩn Acetobacter:

Chủng vi khuẩn Acetobacter (đã được định danh bởi Phòng xét nghiệm Công

ty TNHH DV và TM Nam Khoa) được cung cấp bởi phòng thí nghiệm Phân viện

Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch

+ Acetobacteria tropicalis (BT) được phân lập từ quá trình lên men hạt ca cao.

+ Acetobacteria persici (X1) được phân lập từ quá trình lên men xoài tự nhiên.

+ Acetobacteria pasteurianus (X2) phan lập từ qua trình lên men xoài tự nhiên.

+ Acetobacteria cerevisiae (X3) được phân lập từ qua trình lên men xoài tự nhiên.

+ Acetobacteria tropicalis (G1) phân lập từ giam gạo lên men truyền thống.+ Acetobacteria senegalensis (G3) phân lập từ giấm gạo lên men truyềnthống

17

2.4 Phương pháp nghiên cứu:

2.4.1 Khảo sát và đánh giá chất lượng nguồn nguyên liệu

Mục đích: nhằm xây dựng tiêu chuẩn nguyên liệu

Phần phụ phẩm được đóng gói bảo quản lạnh ở 5°C va chuyền đến phòng thínghiệm dé phan tich Thit vun duoc xay nhuyén va tién hanh phân tích các chi tiêu

- Hàm lượng polyphenol tổng số (mgGA%)

2.4.2 Lựa chọn chủng nắm men và vi khuẩn acetic phù hợp với quá trình lên

men giấm từ dịch xoài

2.4.2.1 Lựa chọn chủng nam men phù hợp với quá trình lên men rượu dich

xoài

Mục đích: Lựa chọn chủng nắm men lên men rượu từ dịch xoài có hiệu suất

lên men cao, đánh giá cảm quan tốt: màu sắc vàng, hương thơm, mui vi xoài đặc

trưng, không lẫn với mùi, vi lạ

Ching nắm men: gồm 3 chế pham nam men thương mại do công ty Kovin cungcấp tai thị trường Việt Nam: Angel wine active dry yeast BV818, RV002, RV 100

Dịch xoài chuẩn bị lên men: Thịt xoài vụn được xay nhuyễn pha loãng vớinước theo tỉ lệ nước/ thịt xoài là 1:2, lọc qua vải lọc thu nhận dịch xoài Dịch xoaiđược gia nhiệt lên đến 80°C dé ngăn chặn sự phat triển của vi sinh vật gây hại Sau

đó, dịch được rót vào chai và làm nguội đến nhiệt độ phòng

Hoạt hóa chế phẩm nấm men: Chê phẩm nam men được sử dụng với liều ding

0,4g/ dich (theo khuyến cáo của nhà cung cấp) được hòa tan vào dung dịch đườngglucose 10% dé yên trong 15 phút dé hoạt hóa tế bào nam men (theo hướng dan củađơn vị cung câp) Sau đó bô sung vào dịch xoài đê tiên hành lên men.

18

Qua trình lên men: Quá trình lên men được ủ ở 30°C Khi quá trình lên menkết thúc thu nhận mẫu dé tiễn hành phân tích các chỉ tiêu theo dõi.

Các chỉ tiêu theo dõi:

- Hàm lượng chất rắn hòa tan (%)

- Hàm lượng đường còn lại (%)

- Hàm lượng ethanol tạo thành (%)

- Đánh giá cảm quan: màu sắc, hương thơm, mùi, vị

- Tính hiệu suất của quá trình lên men:

Hiệu suất lên men được tính theo công thức:

Độ cồn x 0,789 x =H=

Hàm lượng đường ban đầu

Trong đó:

H: hiệu suất lên men rượu (%)

Độ côn (% v/v)

0,789: hệ số chuyển đổi của rượu ethanol

Mỗi nghiệm thức được thực hiện 3 lần, mỗi nghiệm thức với dung tích1000ml Nghiệm thức được lựa chọn là nghiệm thức có hiệu suất lên men cao nhất,

dịch rượu trong, có màu vàng đặc trưng của xoài, không có mùi vi lạ,

2.4.2.2 Lựa chọn chủng vi khuẩn acetic phù hợp với quá trình lên men giấm từrượu xoài.

Mục dich: Lựa chọn chủng vi khuẩn acetic lên men giấm từ rượu xoài, đánh giácảm quan tốt: màu sắc, hương thơm, mùi vị xoài đặc trưng, hiệu suất lên men cao

Ching vi khuẩn acetic: các chủng vi khuẩn được cung cấp bởi các trung tâmnghiên cứu như: Phân viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch gồm

các chủng được phân lập từ giấm nuôi truyền thống, giấm trái cây, quá trình lênmen hạt ca cao.

- Acetobacteria tropicalis (BT), được phân lập từ quá trình lên men hat ca

cao.

19

- Acetobacteria persici (XI), Acetobacteria pasteurianus (X2), Acetobacteria

cerevisiae (X3), được phân lập từ quá trình lên men xoài tự nhiên.

- Acetobacteria tropicalis (G1), Acetobacteria senegalensis (G3), được phanlập từ giấm gạo lên men truyền thống

Dịch chuẩn bị lên men: rượu xoài được lên men từ quá trình lên men rượu từdịch xoài, dịch lên men được điều chỉnh với độ cồn là 5% (v/v)

Chuẩn bị chủng vi khuẩn: Lẫy một khuẩn lạc vi khuẩn thuần chủng cấy vào

môi trường tăng sinh YPDG có bổ sung 10% dịch xoài (v/v) Nuôi cay lắc trong 2ngày.

Quá trình lên men: Bỗ sung dich giống vào dịch lên men đạt mật độ 10’cfu/mllắc đều và cho tiến hành lên men Quá trình lên men xảy ra ở 30°C Hàng ngày tiếnhành thu nhận mẫu dịch lên men kiểm tra: Hàm lượng acid acetic (% m/v) tạo thành

trong dịch lên men.

Khi quá trình lên men kết thúc, các nghiệm thức được kiểm tra các chỉ tiêu:

- Hàm lượng acid tổng (% m/v theo acid acetic)

- Hàm lượng chất rắn hòa tan (°Bnx)

- Hàm lượng ethanol còn lại (%v/v)

- Đánh giá cảm quan: màu sắc, hương thơm, mùi, vị

- Tính hiệu suất của quá trình lên men:

Hiệu suất lên men được tính theo công thức:

C, ll

CitTrong đó:

H: Hiệu suất của quá trình lên men giấm (%)

Ctt: Hàm lượng acid trong dịch sau lên men (% m/v)

Clt: hàm lượng aicd acetic tinh theo lượng ethanol đã sử dung (% m/v)

Mỗi mẫu lên men được thực hiện với dung tích 500ml Mỗi nghiệm thứcđược thực hiện 3 lần Nhằm lựa chọn chủng vi khuẩn acetic phù hợp với quá trìnhlên giâm từ rượu xoai.

20

2.4.3 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất giấm xoài

Xay nhuyễn

Ỳ

Xử lý nhiệt

thủy phânỲLọc

Dịch xoài

Lên men (25-30°C)

ỶLọc

Giải thích quy trình:

- Xay nhuyễn: biên đổi quan trọng của quá trình nhất trong quá trình này làkích thước nguyên liệu giảm, diện tích bề mặt riêng sẽ tăng lên, làm tăng hiệu quảcủa quá trình truyền nhiệt, truyền khối bên cạnh đó sẽ làm cho phản ứng enzymeđược xúc tác một cách dễ dàng hơn Tuy nhiên, nếu kích thước các hạt vật liệuđược xay quá nhỏ, khi trích ly vật liệu không đủ xốp làm dung môi và nhiệt tiếp xúcnên dé sinh ra von cục làm cho việc trích ly không đồng đều và do đó hiệu quả sẽkhông cao (Lê Văn Việt Mẫn, 2011).

- Thủy phân bằng enzyme: Nhằm mục đích tăng hiệu quả thu nhận dịch xoài,mặt khác giảm độ nhớt cho dịch xoài hỗ trợ cho hoạt động của nắm men trong quátrình lên men rượu, hiệu suất thu hồi rượu sau lên men Ảnh hưởng của việc xử lýenzyme đối với từng loại nguyên liệu và mục đích sử dụng dụng khác nhau cần cónhững điều kiện khác nhau Do đó, chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các

yêu tố trong quá trình xử lý enzyme đối với nguyên liệu xoài nhằm mục đích thu

nhận dịch dé lên men rượu Từ những khuyến cáo của nhà cung cấp đối với các sảnphẩm enzyme: nhiệt độ ủ, hàm lượng sử dụng, thời gian ủ, chúng tôi tiễn hành khảo

sát thêm một số thông số chỉ tiết dé phục vụ mục đích thu nhận dịch xoài từ thịt vụnxoải phục vụ lên men rượu.

- Loc: dịch xoài sau khi thủy phân bang enzyme trở thành dang huyền phù,

quá trình lọc giúp ta thu nhận dịch lọc và bã lọc, dịch lọc có độ trong tốt hơn, việctách bã lọc ra khỏi huyền phù thuận lợi cho quá trình lên men của nam men

- Thanh trùng: nhằm mục đích tiêu diệt các vi sinh vật tạp nhiễm (từ nguyênliệu, các giai đoạn xử lý trước) làm ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình lên

men Trung quy trình này chúng tôi sử dụng phương pháp thanh trùng nhiệt, tuy

nhiên việc gia nhiệt ở mức cao sẽ ảnh hưởng đến hương vị của sản phẩm Do đó ởgiai đoạn này cần nghiên cứu để tìm ra thông số cho quá trình thanh trùng dịchtrước khi lên men.

- Phối trộn: dich sau khi thủy phân cần kiểm tra hàm lượng đường, dé điềuchỉnh về hàm lượng phù hợp cho quá trình lên men Siro sẽ được sử dụng nhằm

22

mục đích gia tăng hàm lượng đường, nước được sử dụng nhằm mục đích giảm độ

đường.

- Bồ sung chế phẩm nam men: Ché phâm nam men cần được hoạt hóa trong

dung dịch đường glucose 10%, trong thời gian 10 phút (theo khuyến cáo nhà cung

cấp)

Hàm lượng đường phù hợp cho quá trình lên men, tỷ lệ chế phẩm nam men

được xác định thông qua nội dung nghiên cứu 3.4

- Lên men: qua trình lên men được thực hiện ở nhiệt độ phòng nhiệt độ lênmen được duy trì ở mức 25-30°C Quá trình lên men kết thúc khi hàm lượng chấtrắn hòa tan trong dịch lên men 6n định, phần cặn lắng xuống đáy, dịch rượu trong.Thời gian lên men (tính từ lúc bắt đầu quá trình lên men) sẽ được xác định qua nộidung nghiên cứu 3.4.

- học: phần bã nắm men và các cấu tử lơ lửng trong dịch xoài ban đầu được

lắng ở đáy thùng lên len Dịch rượu được thu nhận bằng cách tháo dịch ở phần trên

lớp cặn lắng

- Chuẩn bị dịch vi khuẩn giấm: lây khuẩn lạc thuần của chủng vi sinh cấy

vào ống nghiệm 10ml dịch tăng dịch rượu với độ cồn 1%, trong thời gian 2 ngày,

tra mật độ vi khuẩn đạt (thông qua độ đục bằng phương pháp đo OD ở bước sóng600nm) Khi kiểm tra thấy giống đạt yêu cầu thì chuyển toàn bộ dịch đó vào bìnhchứa 90ml dịch tăng sinh khác Cứ tiếp tục như vậy nhân lên để có lượng giốngnhiều hơn

- Lên men giấm: Dịch rượu được phối chế để đạt độ cồn phù hợp, sẽ được bổsung lượng giống với tỷ lệ phù hợp trộn đều và cho tiến hành lên men Nhiệt độ lên

men được 6n định 30°C+5°C (Nguyễn Trương Bao Trân, 2007) Nông độ cồn ban

dau, tỷ lệ giống bé sung, thời gian lên men sẽ được xác định ở nội dung 3.5

- Thu nhận dịch, lão hóa, đóng chai và thanh trùng:

Gidm sau khi lên men được chuyền vào thùng chứa, đậy kín Trong giai đoạn

lão hóa này các este được hình thành tạo mùi vị dễ chịu cho giấm, mặt khác mật độ

vi sinh vật giảm dần theo thời gian lão hóa

23

Giam thanh trùng bằng phương pháp gia nhiệt và làm nguội nhanh, tiễn hànhrót chai.

2.4.3.1 Nghiên cứu quá trình thu nhận dịch xoài từ thịt xoài vụn bằng phươngpháp xử lý enzyme.

Nguyên liệu xoài có chứa hàm lượng pectin cao, độ nhớt cao, làm cho hiệusuất thu nhận dịch thấp, mặt khác ảnh hưởng xấu đến hoạt động của nam men trong quá trình lên men rượu, hiệu suất thu hồi rượu sau lên men, và chất lượng rượu saukhi lên và trong quá trình bảo quản Ảnh hưởng của việc xử ly enzyme đối với từng

loại nguyên liệu và mục đích sử dụng khác nhau cần có những điều kiện khác nhau.Đối với việc sử dụng dịch xoài vào quá trình lên men rượu cần sự thủy phân triệt dé

các phân tử pectin tạo thành các đơn phân tử Chế phẩm enzyme thương mai là tổhợp của các loại enzyme pectinase, mỗi loại enzyme trong tổ hợp này có cơ chất vàchế tác động riêng

Do đó, đề tài tiễn hành khảo sát ảnh hưởng của các yếu tổ trong quá trình xử

lý enzym đối với nguyên liệu xoài nhằm mục đích thu nhận dịch dé lên men rượu

Từ những khuyến cáo của nhà cung cấp đối với các sản phẩm enzyme: nhiệt

độ ủ (40°C), hàm lượng sử dụng, thời gian ủ, đề tài tiến hành khảo sát thêm một số

thông số chỉ tiết để phục vụ mục đích thu nhận dịch xoài từ thịt vụn xoài phục vụ

lên men rượu.

Theo kết quả nghiên cứu của Th.S Lê Thị Mỹ Phương và cộng sự về việc lựachọn loại enzyme dé đạt hiệu suất thu nhận dịch quả cao nhất, và đảm bảo màu sắc

tự nhiên của xoài Chế phẩm enzyme pectinase do công ty Kovin cung cấp được lựa

chọn sử dụng trong quá trình thu nhận dịch từ thịt xoài vụn.

Chế phẩm enzyme này có tác dụng thủy phân pectin, giảm độ nhớt của dịchquả, nâng cao hiệu suất thu nhận dịch quả

Khảo sát tỉ lệ nước/thịt xoài (w/w) bé sung vào nguyên liệu trong quá trình ủ

enzyme

Thịt xoài vụn sau khi rã đông được xay nhuyễn, bổ sung nước theo tỉ lệ (w/w)

1/5, 2/5, 3/5, 4/5, 5/5, khuấy đều, sau đó bố sung chế phẩm enzyme với lượng sử

dụng 3UI/g nguyên liệu, tiễn hành ủ ở nhiệt độ thích hop đã lựa chọn, trong thời

24