Nghiên cứu sản xuất đồ uống lên men trên môi trường nước trà bằng nấm nhầy myxomycetes

i MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2 1.1. Tổng quan về trà 3 1.1.1. Nguồn gốc, đặc điểm cây trà 3 1.1.2. Phân loại trà 6 1.1.3. Thành phần hoá học của trà 7 1.1.4. Các sản phẩm được sản xuất từ trà 15 1.1.5. Tình hình sản xuất, tiêu thụ trà trong nước và thế giới 16 1.1.6. Tình hình nghiên cứu về trà trong nước và thế giới 19 1.2. Tổng quan về lên men 21 1.2.1. Khái niệm chung 21 1.2.2. Phân loại 21 1.2.3. Các nhóm lên men chính 21 1.2.4. Vi sinh vật sử dụng lên men (Nấm nhầy) 22 1.3. Tổng quan về nước giải khát lên men 23 1.3.1. Tình hình nghiên cứu nước giải khát lên men 23 1.3.2. Các thành phần chính của nước giải khát lên men 25 1.4. Công dụng của đồ uống lên men trên môi trường nước trà 28 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1. Vật liệu nghiên cứu 32 2.1.1. Nguyên liệu chính 32 2.1.2. Nguyên liệu phụ 33 2.2. Phương pháp nghiên cứu 34 ii 2.2.1. Phương pháp phân tích hoá học 34 2.2.2. Phương pháp phân tích vi sinh 34 2.2.3. Phương pháp phân tích cảm quan 34 2.2.4. Quy trình sản xuất dự kiến 36 2.2.5. Phương pháp bố trí thí nghiệm 37 2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu 47 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 48 3.1. Kết quả nghiên cứu thành phần hoá học của trà 49 3.1.1. Hàm lượng ẩm 49 3.1.2. Hàm lượng tro 49 3.2. Kết quả xác định chế độ chiết trà 49 3.2.1. Tỷ lệ trà/nước pha 49 3.2.1. Thời gian chiết trà 50 3.3. Kết quả xác định tỷ lệ đường phối chế 51 3.4. Kết quả xác định chế độ lên men 53 3.4.1. Tỷ lệ nấm bổ sung khi lên men 53 3.4.2. Thời gian lên men 55 3.5. Kết quả xác định tỷ lệ mật ong phối chế 56 3.6. Kết quả xác định chế độ thanh trùng 58 3.7. Đề xuất quy trình sản xuất thử 61 3.8. Sản xuất thử và đánh giá chất lượng sản phẩm 64 3.9. Tính giá thành sản phẩm 66 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 68 1. Kết luận 69 2. Tồn tại và đề xuất ý kiến 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC iii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Hàm lượng nitơ của các hợp chất chứa nitơ trong trà loại 1. [16] 9 Bảng 1.2. Hàm lượng các sinh tố trong đọt trà tươi. [16] 13 Bảng 1.3. Hàm lượng các axit hữu cơ có trong đọt trà tươi 13 Bảng 1.4. Kế hoạch phát triển trà Việt Nam trong năm 2010. [6] 17 Bảng 1.5. Thị trường xuất khẩu trà 6 tháng đầu năm 2009. [17] 17 Bảng 2.1.Thang điểm đánh giá các đặc tính cảm quan của sản phẩm 35 Bảng 2.2. Hệ số quan trọng đối với từng chỉ tiêu của sản phẩm. 36 Bảng 3.1. Kết quả xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu trà 49 Bảng 3.2. Kết quả xác định hàm lượng tro toàn phần của trà. 49 Bảng 3.3. Bảng đánh giá chất lượng sản phẩm ở thời gian thanh trùng khác nhau. 59 Bảng 3.4. Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh 59 Bảng 3.5. Điểm cảm quan của sản phẩm đồ uống lên men trên môi trường nước trà bằng nấm nhầy Myxomycetes 65 Bảng 3.6. Thành phần hoá học của sản phẩm 66 Bảng 3.7. Chi phí sản xuất ra 100 chai nước giấm trà dung tích 240ml/chai. 66 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Cành trà 3 Hình 1.2. Búp trà 3 Hình 2.1. Trà khô Thái Nguyên 32 Hình 2.2. Nấm nhầy 33 Hình 2.3. Mật ong 34 Hình 2.4. Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến của đồ uống lên men trên môi trường nước trà bằng nấm nhầy Myxomycetes 37 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường phối chế 40 Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men. 43 Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường phối chế đến chất lượng sản phẩm 52 Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm nhầy đến chất lượng sản phẩm 53 Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm. 56 Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ mật ong phối chế đến chất lượng sản phẩm. 57 Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến chất lượng sản phẩm 60 Hình 3.6. Quy trình sản xuất đồ uống lên men trên môi trường nước trà bằng nấm nhầy Myxomycetes. 61 Hình 3.7. Bình nấm trà đang lên men 65 Hình 3.8. Sản phẩm đồ uống lên men trên môi trường nước trà bằng nấm nhầy Myxomycetes 66 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT GVHD: Giáo viên hướng dẫn ĐHNT: Đại học Nha Trang STT: Số thứ tự TSVSVHK: Tổng số vi sinh vật hiếu khí TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam KL: Khuẩn lạc BT: Bào tử TSBTNM-M: Tổng số bào tử nấm men-nấm mốc 1 LỜI NÓI ĐẦU Trải qua 4 năm học tập tại trường Đại học Nha Trang, là sinh viên khoa chế biến, chuyên ngành công nghệ thực phẩm, em đã được quý thầy cô trang bị các kiến thức về cơ sở, chuyên ngành liên quan đến thực phẩm và các kỹ năng thực hành tại phòng thí nghiệm cũng như các kỹ năng cần thiết khi làm việc tại xí nghiệp chế biến thực phẩm. Và với vai trò là một kỹ sư thực phẩm trong tương lai, em cũng muốn góp một phần công sức vào việc giải quyết vấn đề không chỉ đa dạng hoá sản phẩm thực phẩm mà còn tạo ra các sản phẩm thực phẩm vừa có giá trị dinh dưỡng vừa có giá trị dược dụng. Vì vậy, nhờ vào sự tạo điều kiện của khoa chế biến cùng với sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô, đặc biệt là cô Trần Thị Luyến và sự giúp đỡ của bạn bè, em đã hoàn thành đề tài “Nghiên cứu sản xuất đồ uống lên men trên môi trường nước trà bằng nấm nhầy Myxomycetes”. Trong đề tài, em đã nghiên cứu một số nội dung sau:  Xác định hàm lượng ẩm, hàm lượng tro của nguyên liệu.  Xác định chế độ tách chiết trà.  Xác định tỷ lệ đường phối chế.  Xác định chế độ lên men: tỷ lệ nấm bổ sung, thời gian lên men.  Xác định tỷ lệ phối chế mật ong.  Chọn chế độ thanh trùng.  Xây dựng quy trình sản xuất thử, đánh giá chất lượng sản phẩm. Dù em đã rất nỗ lực nghiên cứu hoàn thành đề tài nhưng do đây là công trình nghiên cứu khoa học đầu tiên nên sẽ không thể tránh khỏi các thiếu sót. Vì vậy, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện. Nha Trang, tháng 5 năm 2010. Sinh viên Nguyễn Thị Dịu 2 3 1.1. Tổng quan về trà 1.1.1. Nguồn gốc, đặc điểm cây trà Tên khoa học của trà: Camellia sinensis là loài cây mà lá và chồi của chúng được sử dụng để sản xuất trà (trà).Tên gọi sinensis có nghĩa là "Trung Quốc" trong tiếng Latinh. Các danh pháp khoa học cũ còn có Thea bohea và Thea viridis. Trà được xếp trong phân loại thực vật như sau: Ngành hạt kín Angiospermatophyta Lớp ngọc lan (hai lá mầm) Magnoliopsida Phân lớp Dlleniidae Bộ trà Theales Họ trà Camellia (Thea.) Loài trà C.sinensis Hình 1.1. Cành trà Hình 1.2. Búp trà Camellia sinensis có nguồn gốc ở khu vực Đông Nam Á nhưng ngày nay nó được trồng phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới, trong các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới. Nó là loại cây xanh lưu niên mọc thành bụi hoặc các cây nhỏ, thông thường được xén tỉa để thấp hơn 2 m khi trồng để lấy lá. Nó có rễ cái dài. Hoa của nó màu trắng ánh vàng, đường kính từ 2,5 ÷ 4 cm với 7 ÷ 8 cánh hoa. Hạt của nó có thể ép để lấy dầu. Cây trà sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên chỉ có một thân chính, trên đó phân ra các cấp cành. Căn cứ vào đó người ta chia làm 3 loại: thân gỗ, thân bụi và thân nhỡ (bán gỗ). 4 Cành trà do mầm sinh dưỡng phát triển thành, trên cành chia ra làm nhiều đốt, chiều dài biến đổi nhiều từ 1 ÷ 10cm. Đốt trà càng dài là biểu hiện của giống trà có năng suất cao. Cành trà được phân ra nhiều cấp. Hoạt động sinh trưởng của các cấp cành trên tán trà rất khác nhau, những mầm trà nằm càng sát dưới gốc càng có giai đoạn phát dục non, sức sinh trưởng mạnh. Những cành càng ở phía trên mặt tán càng có giai đoạn phát dục già, sức sinh trưởng kém, khả năng ra hoa kết quả mạnh. Thân và cành trà tạo nên khung tán của cây trà, nếu cây trà có bộ khung tán khoẻ, các cành phân bố hợp lý là tiền đề cho năng suất cao. Vì vậy trong thực tế sản xuất cần nắm những đặc điểm sinh trưởng của cành để áp dụng các biện pháp kĩ thuật đốn, hái hợp lý, góp phần tạo cơ sở cho việc tăng sản lượng thu hoạch. Mầm trà: cây trà có hai loại mầm: mầm dinh dưỡng và mầm sinh thực. Mầm dinh dưỡng phát triển thành cành và lá, mầm sinh thực phát triển thành nụ, hoa, quả. Mầm dinh dưỡng bao gồm mầm đỉnh, mầm nách, mầm ngủ, mầm bất định. Búp trà là giai đoạn non của một cành trà. Búp trà được hình thành từ các mầm dinh dưỡng, gồm có tôm (phần lá non trên đỉnh chưa xoè) và 2 hoặc 3 lá non. Quá trình sinh trưởng của búp chịu sự chi phối của nhiều yếu tố bên ngoài lẫn bên trong. Trọng lượng búp thay đổi tuỳ giống, các giống trà Shan trọng lượng búp từ 0,6 ÷ 0,8 g/búp. Búp trà có 2 loại: búp bình thường (búp đòng, búp nguyên) gồm 1 tôm và 2 ÷ 3 lá non và búp mù không có tôm do sự thay đổi ngoại cảnh và nội chất. Búp bình thường chất lượng bao giờ cũng cao hơn búp mù. Kích thước của búp trà thay đổi tuỳ giống và kỹ thuật canh tác. Cây trà sau khi sinh trưởng 2 ÷ 3 tuổi bắt đầu ra hoa, mọc từ chồi sinh thực ở nách lá. Lá trà mọc cách trên cành, mỗi đốt có một lá, hình dạng và kích thước lá trà thay đổi tuỳ giống. Lá trà có gân rất rõ, rìa lá có răng cưa. Lá của chúng dài từ 4 ÷ 15 cm và rộng từ 2 ÷ 5 cm. Lá tươi chứa khoảng 4% cafein. Lá non và còn các lá có xanh lục nhạt được thu hoạch để sản xuất trà khi mặt bên dưới của chúng còn các sợi lông tơ ngắn màu trắng. Các lá già có màu lục sẫm. Các độ tuổi khác nhau của lá trà tạo ra các sản phẩm trà khác nhau về chất lượng, do thành phần hóa học trong 5 các lá này là khác nhau. Thông thường, chỉ có lá chồi và 2 đến 3 lá mới mọc gần thời gian đó được thu hoạch để chế biến. Trên một cành trà có các loại lá: + Lá vảy ốc: là những lá vảy rất nhỏ có màu nâu, cứng. Lá vảy ốc là bộ phận bảo vệ đỉnh sinh trưởng của mầm khi ở trạng thái ngủ. + Lá cá: là lá thật thứ nhất nhưng phát triển không hoàn toàn, thường dị hình (hơi tròn), không có chóp lá nhọn và rất ít hoặc không có răng cưa. Trên cành trà thường chỉ có một lá cá. + Lá thật: lá thật rất khác nhau giữa các giống trà về thế lá trên cành, kích thước, số đôi răng cưa, màu sắc. Trà là cây lâu năm và có chu kì sống rất lâu, có thể đạt 60 ÷ 100 năm hoặc lâu hơn. Tuổi thọ kinh tế tối đa của một cây trà thương mại vào khoảng 50 ÷ 65 năm tuỳ thuộc điều kiện môi trường và phương pháp trồng trọt. Trà cho năng suất cao vào mùa mưa từ tháng 5 ÷ 11 trong năm. Tuỳ từng giống trà mà thời gian một đợt thu hái là khác nhau: đối với giống trà để sản xuất trà đen, trà xanh thông thường sau 10 ÷ 15 ngày thì thu hoạch một, còn các giống trà để sản xuất trà Ôlong thì sau thời gian từ 43 ÷ 47 ngày thu hái một lần. Trà nguyên liệu sử dụng trong công nghiệp chế biến chủ yếu là 1 tôm và 2 ÷ 3 lá non. [14] Về nguồn gốc cây trà thì theo truyền thuyết, cây trà bắt nguồn từ Trung Quốc. Người đầu tiên phát hiện ra cây trà là vua Thần Nông, vào khoảng năm 2370 trước công nguyên. Một hôm trong cuộc du ngoạn cùng đoàn tuỳ tùng lên vùng trung du, khi nhà vua đang nghỉ trưa dưới một gốc cây thì ngọn gió vô tình cuốn vài ngọn lá từ một đám cây lạ bên đường rơi vào siêu nước đang sôi. Lập tức làn nước chuyển sang màu xanh ngả vàng và một làn hương quyến rũ toả ra đã lôi cuốn nhà vua. Sau khi nếm thử nhà vua thật sự cảm thấy thích thú vì cảm giác sảng khoái sau khi uống. Vốn là một người đam mê dược học, nhà vua đã cho tuỳ tùng đưa cây về trồng để nghiên cứu. Cây trà đã được khám phá và phát triển từ đó. Về sau, các tu sĩ Phật giáo trong quá trình truyền giáo đã đem cây trà sang Ấn Độ và Nhật Bản. Dần dần các thương gia đưa trà sang châu Âu và hình thành “văn hoá trà” trên khắp thế giới, mang nét đặc thù của từng dân tộc. [...]... 3 nhóm sản xuất lên men chính: 22 + Lên men ứng dụng nấm men như trong sản xuất rượu etylic, glyxeric, sản xuất bia, sản xuất bánh mì… + Lên men ứng dụng vi khuẩn như sản xuất axit lactic, axit acetic, axit butyric… + Lên men ứng dụng nấm mốc như trong sản xuất axit citric, axit gluconic, axit fumaric… 1.2.4 Vi sinh vật sử dụng lên men (Nấm nhầy) Các Nấm nhầy được xếp vào hai nhóm: những Nấm nhầy có... trước khi lên men Nếu hàm lượng polyphenol cao sẽ làm cho nước giải khát lên men có vị chát mạnh, ảnh hưởng không tốt đến mùi vị và làm cho vị bị kém đi Đồng thời sẽ tạo nên hàm lượng tanin cao gây kết tủa protein của nước quả làm cho nước giải khát bị đục [ 9] 1.4 Công dụng của đồ uống lên men trên môi trường nước trà Đồ uống lên men trên môi trường nước trà bằng nấm nhầy còn có tên gọi là giấm trà Thành... trình lên men của vi sinh vật và rất phù hợp với thế hệ trẻ 1.3.2 Các thành phần chính của nước giải khát lên men Nước giải khát lên men là sản phẩm nhờ tác nhân vi sinh vật nấm men, nấm mốc và vi khuẩn từ môi trường lên men là nước quả tự nhiên Trong quá trình lên men này, ngoài quá trình lên men rượu còn quá trình lên men axit hữu cơ (mà chủ yếu là chuyển từ các axit hữu cơ thành axit lactic ) Nhờ môi. .. nay các nước chủ yếu sản xuất trà đen (chiếm 76 ÷ 78% tổng sản lượng), 20 ÷ 22% là trà xanh, 2% là trà Ôlong, còn lại là các sản phẩm trà khác Sản xuất trà xanh trên thế giới chỉ tập trung ở một số nước chủ yếu ở Châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Indonesia, Việt Nam, Đài Loan [8] b Tình hình tiêu thụ Trên thế giới không chỉ các nước không trồng trà phải nhập khẩu trà mà cả một số nước, tuy có sản xuất. .. giải khát lên men nhằm đa dạng hóa sản phẩm Hiện tại, một số chuyên gia thực phẩm Viện nghiên cứu Hà Nội đã nghiên cứu thành công quy trình sản suất nước giải khát lên men từ nho, dâu, dứa 25 Bên cạnh nước quả lên men từ một loại quả thì hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu nước quả lên men hỗn hợp Thực sự đây là một hướng đi mới của ngành Hy vọng nó sẽ sớm tạo được dấu ấn trên thị trường trong... tham gia của oxy phân tử Cụ thể như lên men rượu, lên men lactic… + Lên men hiếu khí là quá trình phân giải bằng enzyme các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản nhưng cần phải có oxy tự do Cụ thể như lên men acetic, lên men citric… 1.2.3 Các nhóm lên men chính Trong sản xuất lên men, người ta thường dùng các vi sinh vật khác nhau như nấm mốc, nấm men và vi khuẩn Dựa vào tác nhân cung... và Châu Á Trung Cận Đông là một thị trường trà lớn vì đó là khu vực đạo hồi, không uống rượu, ít uống cà phê, trà là một thứ đồ uống được ưa chuộng (theo “ Báo cáo khoa học ”của KS Vũ Đức Lễ, năm 2006) 19 1.1.6 Tình hình nghiên cứu về trà trong nước và thế giới 1 Trong nước Công trình nghiên cứu chiết xuất và xác định tác dụng kháng oxy hoá của polyphenol từ lá trà xanh Việt Nam của Mai Tuyên, Vũ... truffle trà, các loại nước giải khát từ trà như trà xanh không độ, trà xanh 100, lipton pure green Ngoài ra từ trà có thể làm các sản phẩm mặt nạ, kem dưỡng da, kem trị mụn, sữa tắm, kem đánh răng… 16 1.1.5 Tình hình sản xuất, tiêu thụ trà trong nước và thế giới 1 Trong nước a Tình hình sản xuất Cây trà Việt Nam có từ lâu đời và thói quen dùng trà rất phổ biến trong nhân dân Phạm vi cả nước dài 15 vĩ độ... 18.135.797 Trung Quốc 3.258 3.485.625 18 2 Thế giới a Tình hình sản xuất Diện tích trồng trà trên thế giới ngày càng tăng Ngày nay có hơn 40 nước trồng trà tập trung chủ yếu ở Châu Á chiếm 80 ÷ 90% diện tích trồng trà thế giới Ấn Độ là nước có sản lượng trà khô lớn nhất: 850.000 ÷ 870.000 tấn, Trung Quốc sản xuất 680.000 tấn Năm 2001, sản lượng trà trên thế giới đạt 3.039.000 tấn và đến năm 2002 đạt 3.004.000... trưởng của cây trà và là môi trường phản ứng hoá học liên quan đến sự chuyển hoá các chất ở giai đoạn chế biến trà và bảo quản trà sản phẩm Đồng thời, liên quan đến định mức chỉ tiêu nguyên liệu cho một đơn vị sản phẩm trong sản xuất các loại trà Ở các giai đoạn và các thời kỳ khác nhau của cây trà, hàm lượng nước trong các đọt trà tươi cũng khác nhau, thường chiếm khoảng 75 ÷ 82% Hàm lượng nước phụ thuộc . trình sản xuất đồ uống lên men trên môi trường nước trà bằng nấm nhầy Myxomycetes. 61 Hình 3.7. Bình nấm trà đang lên men 65 Hình 3.8. Sản phẩm đồ uống lên men trên môi trường nước trà bằng nấm. quan của sản phẩm đồ uống lên men trên môi trường nước trà bằng nấm nhầy Myxomycetes 65 Bảng 3.6. Thành phần hoá học của sản phẩm 66 Bảng 3.7. Chi phí sản xuất ra 100 chai nước giấm trà dung. của bạn bè, em đã hoàn thành đề tài Nghiên cứu sản xuất đồ uống lên men trên môi trường nước trà bằng nấm nhầy Myxomycetes . Trong đề tài, em đã nghiên cứu một số nội dung sau:  Xác định