tiểu luận công nghệ thực phẩm Quy trình công nghệ sản xuất nước hoa quả lên men

Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt MỤC LỤC Nội dung Trang I.Tổng quan nước trái lên men II.Nguyên lieäu A Nguyên liệu B Nguyên liệu phụ III Qui trình công nghệ IV.Thuyết minh qui trình công nghệ 10 Lựa chọn phân loại nguyên liệu 10 Rửa 10 Xử lý sơ 11 Thu hồi dịch 12 5.Pha chế dịch leân men 12 Thanh trùng SO2 13 Lên men 13 Lọc làm laïnh 16 Lên men phụ 16 10 Loïc 17 11 Thanh truøng 17 12 Bão hòa CO2 chiết chai 17 13 Các sản phẩm phụ trình lên men 18 V.Sản phẩm 18 Các dạng hư hỏng sản phẩm lên men 18 Chỉ tiêu sản phaåm 19 Phuï luïc 20 A Nguồn nguyên liệu 20 B Các thiết bị 25 Taøi liệu tham khảo 29 - trang - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt I.Tổng quan nước trái lên men Khái niệm [1] Nước trái lên men dạng sản phẩm nước uống có cồn không qua chưng cất thu đường lên men rượu etylic từ dịch nước ép trái hỗn dịch trái sau nghiền xé kỹ Ngày sản phẩm ngày đa dạng có nhiều nguồn nguyên liệu khai thác lónh vực nước táo, lê, sơri, cóc, thơm, dưa hấu, nhãn,… hay hỗn hợp nước trái lên men Phân loại [1] - Theo loại nguyên liệu: nho, táo, dâu, thơm… - Theo nồng độ rượu: Nước trái lên men nồng độ rượu cao (rượu quả) : nồng độ rượu khoảng từ – 20 %V, bổ sung cồn không Sản phẩm có từ lâu đời bật có rượu vang nho đặc biệt champagne, có rượu thơm, rượu dâu, rượu mơ ưa chuộng Nước trái lên men: nồng độ rượu thấp, thường 5%V, chủ yếu lên men tự nhiên, không bổ sung cồn Sản phẩm phát triển ưa chuộng với đối tượng phụ nữ, thích hợp sử dụng ngày hè nóng - Theo CO2: Nước trái lên men có gas (CO2): có hai loại, lên men tự nhiên bổ sung CO2 Nước trái lên men gas Sản phẩm nước trái lên men [10] Nước trái lên men Party: sản phẩm Công ty WTG (USA) giao cho Công ty cổ phần rượu Việt Nam (VND) độc quyền sản xuất phân phối Việt Nam Sản phẩm chế biến từ loại trái nhiệt đới, qua công đoạn ủ, lên men, phối chế lại, tinh chế Sau trộn nước có gas, đóng vào lon (chai) Nồng độ rượu khoảng 4,5 – 5%V Có vị (Brix từ – tùy theo loại sản phẩm) Mùi thơm nhẹ dễ uống Rất thích hợp cho buổi tiệc nhẹ, vui vẻ, đặc biệt giới nữ, giới trẻ nói chung Hiện có loaïi: PARTY – ZHO, PARTY – ROSE, PARTY – VIP, PARTY – MIDNIGHT thích hợp cho nhiều lứa tuổi Hình 1: Một sản phẩm nước lên men - trang - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt II.Nguyên liệu A Nguyên liệu [4] Nguyên liệu dùng cho chế biến rượu đa dạng, từ loại có nhiều dịch bào cam, bưởi đến loại có hàm lượng chất khô lớn chuối, táo Dứa (xem hình 2,3 trang 20,21) Dứa phân thành loại: Nhóm dứa Queen: thịt vàng đậm, giòn, thơm, ngọt, mắt lồi, khối lượng trung bình, chịu vận chuyển Nhóm có phẩm chất cao nhất; dứa hoa hay khóm thuộc nhóm Nhóm dứa Cayenne: thịt vàng ngà, nhiều nước, thơm dứa hoa Quả to – gọi dứa độc bình Đến nay, Việt Nam chưa trồng loại dứa Nhóm Spanish: thịt vàng nhạt, có chỗ trắng, vị chua, thơm, nhiều nước dứa hoa Mắt sâu, lớn dứa hoa nhỏ dứa Cayenne Thơm, dứa ta thuộc nhóm Nhóm có chất lượng nhất; tập trung trồng vùng biển Caribe; nước ta, nhóm trồng chủ yếu Vónh Phú Thành phần hóa học: dứa có 72 – 88% nước; – 18,5% đường; 0,3 – 0,8% acid; 0,25 – 0,5% protein; khoảng 0,25% muối khoáng Đường dứa chủ yếu saccharose (70%), lại glucose fructose (30%); acid dứa chủ yếu acid citric, lại malic, tactric, suxinic Họ dứa nói chung có loại enzyme thủy phân bromalin Ngoài ra, dứa có số vitC 15 – 55mg%; vitA 0,06 mg%; vitB1 0,09 mg%; vitB2 0,01mg% Cách chọn nguyên liệu: dứa cần có độ chín vừa phải, dứa hoa chín từ nửa đến toàn quả; dứa Spanish chín từ lớp mắt gần cuống đến toàn quả; dứa Cayene chín từ lớp mắt đến hai lớp mắt Dứa chưa chín có hàm lượng acid cao, dứa chín không đạt tiêu màu mùi -> không lựa chọn Chuối Thành phần hóa học: chuối chứa 20 – 30% chất khô; chủ yếu glucid Hàm lượng protein chuối thấp – khoảng – 1,8%; gồm 17 acid amin mà chủ yếu histidin; hàm lượng chất béo không đáng kể Acid chuối – trung bình 0,2% - chủ yếu malic oxalic; ra, chuối chứa vit – hàm lượng thấp khác – B1, B2, B6, C, panthothenic, folic; muối khoáng, pectin, hợp chất poliphenol có chuối Tuy hàm lượng polyphenol chuối thấp hoạt độ enzyme polyphenol oxidase peroxidase mạnh, vấn đề kiểm soát biến màu cách điều khiển phản ứng oxi hóa phản ứng kết hợp với kim loại tác động trực tiếp hay gián tiếp enzyme vấn đề trung tâm công nghệ chế biến sản phẩm từ chuối Chuối tiêu quanh năm vụ quý 4; đó, vỏ chuối có màu vàng rơm, ruột màu vàng tơ, chắc, dẻo, ăn ngọt, hương ngát thơm, vị chua hay vị chát Chuối vụ xuân chất lượng vụ chút ít, ruột hay bị sượng, chai trắng Lý nhiệt độ độ ẩm không khí thấp nên tinh bột chưa chuyển hóa thành đường, protopectin chưa chuyển hóa thành pectin hòa tan Chuối vụ hè có chất lượng nhất, to vỏ dày, ruột rỗng, dễ bị nẫu, vị chua, thơm, không ngon không phù B - trang - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt hợp với chế biến Chuối vụ thu có chất lượng gần chuối vụ vào cuối mùa chuối vụ hè đầu mùa Để nâng cao chất lượng chuối cần rấm chuối nhà rấm, điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, hàm lượng CO2 / O2 không khí nạp khí etylen để kích thích chuối chín Ngay vụ chính, chuối chín có chất lượng chuối chín nhân tạo Chuối bom, nồng độ chất khô thấp hoạt độ enzyme yếu hơn, lại nhiệt độ không khí không chênh lệch lớn mùa nên chất lượng ổn định Cách chọn nguyên liệu: có độ chín vừa phải, mềm, thịt vàng đều, hương thơm, vị không chát Không dùng chuối chín hương vị nước sau lên men bị đục; không dùng chuối già hàm lượng chất chát nhiều Quả có múi (xem hình 4, trang 21) Phân loại: Cam chanh, vỏ mỏng bóng, vị ngọt, thơm, xơ Các giống cam chanh tiếng cam xã Đoài, cam Sông Con Qt, cam giấy, cam đường thuộc loại qt, có vỏ mỏng, dễ bóc, múi dễ tách, vị ngọt, hương thơm Bố Hạ – Hà Bắc, Lý Nhân , Huế, Cần Thơ nơi có giống qt ngon Cam qt chiếm đến 75% diện tích trồng nhóm có múi Còn lại, bưởi 16%, chanh 7% Chanh Việt Nam tròn – dài, vỏ mỏng, nhiều nước tinh dầu Độ acid nước chanh khoảng 6% Trên giới phổ biến loại chanh dài, có rốn, vỏ dày có nhiều tinh dầu Bưởi thứ có múi có kích thước lớn Tép bưởi có màu trắng ngà, vàng, hồng hay đỏ Từ vị chua đến vị dốt chua có kèm theo hậu vị đắng; gia nhiệt vị đắng gia tăng rõ rệt Các giống bưởi Đoan Hùng, Phú Trạch, Biên Hoà tiếng nước ta Thành phần hóa học loại khác xa, có phẩm chất xấu thường thể chỗ: mã xấu, hương vị kém, qua gia nhiệt thường có vị đắng Cách chọn nguyên liệu: chín đều, chưa ủng thối; hạt có chất lượng cao nhiều hạt (trong hạt có chứa nhiều glycosid); vỏ mỏng tốt dày (vỏ chứa nhiều narigin – glycosid gây đắng) Xoài ( xem hình 6, trang 22) Việt Nam, xoài trồng chủ yếu Nam Bộ thu hoạch vào khoảng tháng 5, tháng Ở miền bắc có giống xoài Yên Châu – Sơn La ngon Xoài cát: vừa, thơm ngon, giòn Xoài ca: vừa, thơm ngon Xoài thơm: vừa, vị ngọt, hương thơm Xoài tượng: to, ăn xanh, chua Thành phần hóa học: thịt xoài chứa 76 – 80% nước, đường 11 -20%, acid 0,2 – 0,54% (khi xanh đạt 3,1%); caroten 3,1 mg%, vit B1 0,04 m,g%, vit B2 0,05 mg%, PP 0,3 mg%, vit C 13 mg%, acid chủ yếu xoài acid gallic Cách chọn nguyên liệu: cần chín đều, vỏ có màu vàng đến đỏ toàn - trang - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt Vải, Nhãn, Chôm Chôm (xem hình 8, 9, 10 trang 22) Vải Việt Nam, vải có từ Nghệ Tónh trở ra, thuộc nhóm: Vải thiều – có cùi dày, vị đậm Giống tiêu biểu vải thiều Thùy Lâm, tròn vải thiều Phú Hộ, dẹt Vải thiều thu hoạch vào tháng Vải ta có nhiều giống, to vải thiều, có vị chua hay ngọt; phần lớn có vị chua, hạt to, thu hoạch vào cuối tháng đầu tháng Các giống vải ta ngon vài Phúc Yên, Lập Thạch, Mỹ Đức Thành phần hóa học: cùi vải có 84,3% nước, 0,7% protein, 0,3% lipid, 10 – 15% đường, 0,7% tro, vitamin muối khoáng Cách chọn nguyên liệu: có sắc đỏ từ 1/3 trở lên Chôm chôm Được trồng Nam (Đồng Nai, Hậu Giang), Bắc Bộ mọc hoang Phú Thọ, Tuyên Quang – gọi vải thiều rừng Chôm chôm có loại : thứ dóc hạt thứ không dóc hạt Thu hoạch chủ yếu vào tháng 5, tháng Cách chọn nguyên liệu: có sắc đỏ, Nhãn Việt Nam có giống : Nhãn cùi – to, vỏ dày, cùi dày, nước Tiêu biểu cho loại giống nhãn Hưng Yên, đặc biệt nhãn Phố Hiến xưa dùng để tiến vua Nhãn đường phèn – nhỏ nhãn cùi, sắc vỏ thâm, hạt nhỏ, cùi dày, vị đậm thơm (thường gặp nhất) Nhãn nước: to, hạt to, vỏ mỏng, cùi mỏng, vị (nhãn xuồng) Cách chọn nguyên liệu: không yêu cầu nghiêm ngặt, loại nhãn cùi mỏng hay cùi dày dùng được; lượng đường cao yêu cầu cần thiết Đu Đủ (xem hình 11 trang 23) Về cấu tạo: đu đủ chín có 5% vỏ, hạt 18%, thịt 77% Hàm lượng dầu hạt đu đủ khô tới 30% Về thành phần hóa học: đu đủ chín có 85 – 90% nước, – 12% đường, 0,4 – 1% protein, 0,1 – 0,7% lipid, 0,04 – 0,1% acid, 0,6 – 1% cellulose, 0,6 – 1,4% tro Trong thành phần đường, saccharose chiếm 16%, đường khử chiếm 84% Về vitamin, đu đủ chứa 30 – 130mg% vit C, 40 – 45mg% vit B1, 40 – 45 mg% vit B2, 0,2 – 0,3 mg% vit PP, 13 – 17,5mg% caroten Đu đủ chín quanh năm Cách chọn nguyên liệu: mềm, chín vàng đỏ toàn quả; tốt không nên có nhiều hạt Na, Mít Na Nguồn gốc: trung nam Mỹ, có hai loại Na – mãng cầu: hình tim, vỏ lồi, thịt màu trắng, mịn, vị thơm Na Xiêm – mãng cầu Xiêm: to hơn, vỏ phẳng có gai, chín bóc được, thịt trắng ngà, xơ, nhiều nước, vị dốt chua Loại quanh năm, vụ tháng tháng 11 - trang - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt Na có khắp nơi, mãng cầu Xiêm trồng vùng Nam bộ, vùng Lái Thiêu Thành phần hóa học: thịt na chứa 23,9% glucid, 1,6% protein, 0,3% lipid, 1% tro, 3,4% cellulose Thịt mãng cầu Xiêm chứa 11 – 14% đường Đặc điểm kỹ thuật mãng cầu Xiêm: khối lượng 0,5 – kg Tỷ lệ vỏ 15 – 27,7% Tỷ lệ hạt 8,7 – 16,2% Tỷ lệ thịt 54,6 – 71,5% Độ khô 15 – 17% Cách chọn nguyên liệu: chủ yếu dùng mãng cầu xiêm hương thơm vị chua đặc trưng mãng cầu na Nên chọn chín hoàn toàn, vỏ xanh bóng Mít (xem hình 12, 13 trang 23) Mít loại nhiệt đới trồng nhiều nơi giới Đâu đâu nước ta tìm thấy mít Có hai loại mít mít mật – múi nhão mít dai – múi cứng dai khu vực Tây Nguyên có mít Tố Nữ nhỏ nhiều múi xơ Thành phần hóa học: múi mít chín có 11 – 15% đường, chủ yếu glucose fructose, protein 3,1%, lipid 0,7%, tro 2,7%, cellulose 3,0% Ngoài có caroten, vit C B2 Mận – Mơ – Đào Mận (xem hình 14 trang 24) Nguồn gốc: thứ ôn đới; đó, trồng nước ta có phẩm chất không cao – nhỏ, vị chua chát Mận có nhiều giống, giống ngon Sapa, Bắc Hà, mận Hậu, mận Cao Lạng, mận Đà Lạt Thành phần hóa học: 82,09 – 87,19% nước, 7,37 – 12,36% đường, 0,63 – 1,68% acid Vì đặc tính chua chát nên thường ứng dụng để chế rượu lên men Mơ Nguồn gốc: từ Nga số nước châu Âu Chủ yếu mọc hoang Việt Nam; có số nơi trồng tập trung Hà Nam Ninh, Hà Sơn Bình, Vónh Phú, Thanh Hóa Thịt mơ chín có 1,3 – 2,5% acid – chủ yếu acid citric tactric Ngoài ra, có đường 9,2%, chủ yếu saccharose, cellulose 0,8%, dextrin tinh bột, tro 0,7%, protein 0,9% Ngoài có thành phần khác caroten, vit C, tanin, pectin, enzyme peroxidase urease Trong nhân hạt mơ có acid pangamic (vit B15) với tỷ lệ cao Khi chế biến cần ý nhân hạt mơ có 30 – 40% chất dầu (dầu hạnh nhân) 3% amidalin enzyme emusin Enzyme có tác dụng thủy phân amidalin thành HCN, C6H5CHO glucose gây say Đào Nguồn gốc: có nguồn gốc từ Ba Tư; trồng nhiều nước Việt Nam, đào trồng nhiều Hoàng Liên Sơn – Sapa, Cao Lạng, Hà Tuyên Thịt đào có chứa caroten, licopen, criptoxantin, caxantin, 6,4% glucid, acid hữu chủ yếu laø citric vaø tactric, tro 0,6%, protein 0,9%, vit C 10 mg%, acid clorogenic Trong hạt đào có chứa nhiều dầu 50% Ngoài ra, có 3,5% amidalin enzyme emunsin - trang - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt Ổi (xem hình 16 trang 24) Nguồn gốc: châu Mỹ Hiện ổi có mặt khắp nơi, mọc thành vùng trồng tập trung Vùng ổi lớn Nam , Tây Phi châu Mỹ Việt Nam có nhiều giống ổi: ổi mỡ, ổi găng, ổi trâu, ổi nghệ, ổi bo, ổi Xá lị giống ổi có lớn Thành phần hóa học : ổi chứa 77,9% nước, 0,9% protein, 0,3% lipid, 15% glucid, 0,5% tro, vit B1 0,03 mg%, 0,03 mg% vit B2, 0,2 mg% vit PP, 130 – 300 mg% vit C Cách chọn nguyên liệu: cùi dày, hương thơm, vị ngọt, ruột nhỏ, hạt Yêu cầu nguyên liệu Đường / chất khô: nhiều đường – khoảng 10 – 13 độ Brix thích hợp Acid hữu : đặc trưng cho loại – citric nhóm cam qt, dứa Màu : trái có màu đặc trưng Nước : nhiều nước Vitamin, khoáng : lượng nhiều hay tùy đặc tính loại B Nguyên liệu phụ [1] Nước Yêu cầu nước sản xuất nước trái lên men Độ cứng nước Hàm lượng muối ClHàm lượng muối CaSO4 Hàm lượng Fe2+ Các muối có gốc NO3-,NO2Tổng số khuẩn lạc Tổng lượng chất khô hòa tan không 2mg đương lượng/L không 150 mg/L từ 130 – 200 mg/L không 0,3mg/L không 75 cfu/L không 850 mg/L Đường Chủ yếu dùng đường saccharose, bổ sung vào nguyên liệu dạng syrup Đường saccharose Nước, a.citric Nấu Lọc Syrup đường - trang - 85OC, 180 phút Bã Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt Nấm men - dùng loài S.cerevisiae, qui trình nhân giống đưa vào sản xuất sau (nhân giống cấp tùy vào lượng dịch lên men) Men giống ng nghiệm 10 Nhân giống cấp Erlen 100ml Nhân giống cấp Men nhân giống Bao gồm Các nguyên liệu phụ khác acid điều chỉnh pH – chủ yếu acid citric SO2 NaHSO3 để trùng nguyên liệu Có thể dùng phụ gia bảo quản: vitamin C, phụ gia chống vi sinh vật - trang - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt III.Qui trình công nghệ Nguyên liệu Lựa chọn – phân loại Rửa Xử lý sơ Thu hồi dịch Đường, nước Acid citric, natri bicacbonat Bã Bã Phối chế dịch lên men NaHSO3 ,SO2 Diệt khuẩn Men giống Lên men Lắng cặn – tách men làm lạnh Bã Lên men phụ Trợ lọc Lọc Thanh trùng CO2 Bao bì Bão hòa CO2 Rót Sản phẩm - trang - Bã Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt IV.Thuyết minh qui trình công nghệ Lựa chọn phân loại nguyên liệu 1.1 Mục đích trình Nhằm loại trừ không đủ qui cách sâu bệnh, men mốc, thối hỏng hay không đạt yêu cầu độ chín đồng thời phân loại nguyên liệu đồng kích thước, trọng lượng, màu sắc độ chín để dễ dàng cho việc giới hóa bước xử lý Vì nước lên men, nên có bị dập chút tận dụng loại bỏ phần bị dập – thực trình xử lý sơ (cắt, gọt) sau Quan trọng yêu cầu độ chín , chín đồng đồng thành phần hóa học dễ kiểm soát chất lượng 1.2 Phương pháp thực Tùy vào khả nhà máy mà phân loại theo Phương pháp thủ công: làm tay băng chuyền Phương pháp giới hóa: sử dụng máy phân loại theo dấu hiệu phân chia – kích thước, trọng lượng, màu sắc, độ nhẵn, độ chín – lựa chọn thông số phân chia thích hợp - Phân loại theo kích thước: dùng máy phân cỡ kiểu trục tròn – phận phân loại cặp trục hình côn hình trụ, hình côn phân loại dọc theo chiều dài thân côn, hình trụ phân loại nhờ vào khoảng cách khác trụ – thường dùng cho tương đối cứng, dạng hình tròn ( lê, táo, cam, bưởi ) Dùng máy phân loại theo kiểu rây lắc nhiều tầng – tầng mắt rộng nhất, tầng cuối mắt nhỏ nhất, hệ thống rây chuyển động lắc nhờ phận chấn động Dùng để phân loại nguyên liệu có kích thước nhỏ mơ, mận - Dùng tế bào quang điện phân loại theo màu sắc: sử dụng với loại yêu cầu độ chín đồng toàn quả; không dùng với loại có vỏ sần sùi khóm Rửa 2.1 Mục đích - Nhằm loại trừ tạp chất đất, cát, bụi, dư lượng thuốc trừ sâu đáng quan tâm vi sinh vật theo bùn đất bám vào Nếu trình rửa, vi sinh vật lại sản phẩm, xâm nhập vào thịt trình cắt gọt ảnh hưởng không tốt đến chất lượng sản phẩm cuối 2.2 Phương pháp thực - Tùy thuộc vào loại mức độ bẩn, trước rửa, nguyên liệu ngâm thời gian định để chất bẩn dễ dàng bị tách trình rửa – kết hợp với thổi khí dùng dòng nước chất bẩn bám dính - Trong trình ngâm rửa, rau bị tổn thất chất dinh dưỡng (vitamin, khoáng .) nên trình rửa phải tiến hành nhanh tốt; đó, nguyên liệu đảm bảo không bị dập nát - Nước dùng để rửa phải đạt tiêu độ cứng, hàm lượng ion kim loại – tiêu Y tế qui định Có thể dùng thêm Cl- ( < 5mg/L) để tăng hiệu suất trình rửa, sau nên rửa lại nước - Nên tính toán lượng nước dùng cho kinh tế - trang 10 - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt • Lượng nấm men gieo cấy ban đầu Mật độ gieo cấy lớn thì: - Thời gian để thiết lập cân động quần thể nấm men với môi trường lên men ngắn - Tỷ lệ số tế bào nảy chồi thấp, nên cường độ trao đổi chất tế bào nấm men thấp, lượng sản phẩm bậc hai (các sản phẩm phụ) giảm, chất lượng nước uống nâng cao - Tốc độ sinh sản tương đối bé - Tuy nhiên gieo cấy 70.106 tế bào/mL dịch lên men, hiệu không rõ rệt cạnh tranh chất nấm men, đồng thời tăng chi phí cho trình nhân giống • Sự phân bố nấm men dịch lên men, kích thước hình dạng bồn lên men - Phân bố đồng lên men tốt Sự phân bố phụ thuộc vào cường độ khuấy đảo Cường độ khuấy đảo lớn thời gian lên men rút ngắn Nhưng sinh nhiều sản phẩm bậc hai Từ làm hương vị sản phẩm bị ảnh hưởng xấu Do phải khuấy đảo hợp lý - Thiết bị lên men đứng, hình trụ, đáy côn, thể tích lớn, chiều cao lớn sử dụng tương đối hiệu Việc khuấy đảo dịch lên men thiết bị hoàn toàn tự nhiên nhờ khác nhiệt độ vùng vùng dịch lên men Ngoài CO2 thoát trình lên men làm tăng cường độ khuấy đảo • Nồng độ chất hòa tan dịch lên men: phải thích hợp (10 – 13oBx) - Nếu nồng độ cao tạo áp lực thẩm thấu lớn, phá hủy trạng thái sinh lý bình thường nấm men, thời gian lên men kéo dài, nồng độ đường sót cao - Nếu nồng độ thấp, chất ít, lượng đường sót không đạt mong muốn • Nồng độ sản phẩm lên men: sản phẩm trình lên men rượu etylic CO2 - Etylic < 2%: hoạt động nấm men bình thường > 2%: khả nảy chồi bắt đầu giảm 5%: khả nảy chồi chấm dứt, trình lên men tiếp tục > 12%: lên men bị đình hoàn toàn - CO2: ức chế lên men giúp tăng cường độ khuấy đảo, nên lên men thuận lợi • pH dịch lên men: thấp hay cao gây ức chế hoạt động nấm men Nếu pH > nghiêng theo trình tạo glycerin • Hàm lượng oxi dịch lên men: oxi cần giai đoạn đầu trình lên men để tăng sinh khối - Oxi sinh sản bị hạn chế, lên men chậm hương vị sản phẩm không đạt - Oxi nhiều nấm men nảy chồi nhiều, tạo nhiều sản phẩm phụ, chất khô sử dụng để tăng sinh khối nhiều, nồng độ đường để lên men rượu không đạt làm giảm chất lượng sản phẩm • Nhiệt độ áp suất bồn lên men Nhiệt độ cao - Thời gian lên men ngắn - Mật độ nấm men tối đa đạt cao so với nhiệt độ thấp - trang 15 - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt - Lên men triệt để sản phẩm bậc hai (đặc biệt diacetyl) tạo nhiều - Sinh khối nhiều lượng tế bào chết lại nhiều hơn, tốc độ thoái hóa nhanh Do tỷ số cấu tử sản phẩm không cân đối, chất lượng sản phẩm giảm (nước lên men có gas thường lên men nhiệt độ -15oC) Nhiệt độ lên men cần khống chế không để vượt 36oC, nhiệt độ nấm men bị ức chế p suất bề mặt - nhiệt độ thường, tốc độ lên men bị đình áp suất thiết bị lên men lên đến 3-4 kG/cm2 Cho nên thực tế sản xuất, áp suất không tăng kG/cm2 - giai đoạn đầu: giới hạn định, áp suất cao sinh khối tạo thành mức độ thoái hóa giống nhanh không chịu áp lực cao - Khi trình lên men gần kết thúc việc tăng áp suất dường không gây ảnh hưởng đến hoạt động nấm men tiến trình lên men Ngược lại hạn chế trình oxy hóa làm tăng độ bền cho sản phẩm - Thời gian lên men khoảng – ngày, tùy vào chủng loại nấm men nhiệt độ lên men, mật độ gieo cấy nấm men - Nhiệt độ lên men phụ thuộc vào chủng nấm men Lọc làm lạnh 8.1 Mục đích: loại bỏ sinh khối nấm men để hạn chế tối đa lên men thêm dịch đường tạo sản phẩm bất lợi khác, kiểm soát độ cồn khoảng mong muốn < 5% Làm lạnh để đưa nhiệt độ tối ưu trình lên men phụ 8.2 Phương pháp: - Thiết bị lọc: phổ biến thiết bị lọc khung bản, cột lọc, màng lọc - Quá trình lọc phải tiến hành điều kiện kín, nhiệt độ thấp để hạn chế tổn thất CO2 vi sinh vật xâm nhập Lên men phụ [1], [3] - Thực số chuyển hóa để làm tăng hương vị cho sản phẩm (nhất trình khử aldehyd diacetyl, tổng hợp thêm este tạo hương) Ngoài có tác dụng bão hòa CO2 (nếu có), lắng làm sản phẩm - Quá trình lên men tiếp tục xảy với tốc độ chậm - Trên nguyên tắc, thời gian lên men phụ dài khả bão hòa CO2 vào dung dịch lớn, phản ứng diễn hoàn toàn, tạo nên hòa quyện hài hòa cho sản phẩm Nhưng thời gian lên men dài lượng đường sót dung dịch lớn, tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển gây hư hỏng sản phẩm - Quá trình lên men phụ cần kiểm soát O2, không cho O2 xâm nhập vào thiết bị lên men chúng gây phản ứng oxi hóa – khử, giảm chất lượng sản phẩm Thiết bị cần vệ sinh thường xuyên, tránh Fe, Cu vào dịch lên men thúc đẩy trình oxi hóa - Trong trình lên men phụ xảy tượng tự phân nấm men Nếu trình xảy hoàn toàn có lợi cho chất lượng sản phẩm Nhưng trình xảy mạnh sinh nhiều mùi khó chịu, gây hư hỏng sản phẩm - trang 16 - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt - Thời gian lên men phụ tùy thuộc vào chủng nấm men, vào nguyên liệu ban đầu - Nhiệt độ lên men phụ tùy thuộc vào chủng nấm men Nhiệt độ tối đa 100C, tối thiểu – 40C 10 Lọc - Lọc: loại bỏ hoàn toàn sinh khối nấm men sót lại Quá trình lọc giai đoạn quan trọng lọc không kỹ, sản phẩm sau dễ hư hỏng dễ bị đục tế bào nấm men sót lại sản phẩm - Phương pháp thực hiện: lọc nhiệt độ thấp, áp suất chân không, hệ thống kín để tránh tổn thất CO2; tránh xâm nhập oxi vi sinh vật khác - Thiết bị lọc: khung bản, cột lọc, màng lọc Có thể bổ sung thêm chất trợ lọc để trình lọc tốt hơn, sản phẩm có độ tốt Ngoài ra, tiến hành lọc phương pháp ly tâm, thiết bị đắt tiền hiệu cao 11 Thanh trùng - Mục đích trình tiêu diệt toàn nấm men có dịch lên men, đình trình lên men Ngoài ra, có tác dụng tủa số hợp chất nhạy cảm nhiệt, mà quan trọng protein sinh trình tự phân nấm men làm sản phẩm - Độ cồn không cao sản phẩm khiến trở thành trình bỏ qua Chế độ trùng để diệt đa số nấm men, kể loài sử dụng để lên men nước trái 60 – 700C phút - Thiết bị sử dụng để trùng: trình trùng bao bì Thiết bị trùng dạng ống lồng ống: phía ống, dung dịch chảy phía trong; sử dụng thiết bị có nhiều ống lồng ghép với xen kẽ , đó, ống ống lỏng, ống dẫn Thiết bị trùng dạng màng: cho chất lỏng chảy màng bề mặt truyền nhiệt đưa lên tới nhiệt độ trùng (truyền nhiệt dẫn nhiệt) Thanh trùng màng siêu lọc: cho dung dịch qua màng siêu lọc, tất tế bào vi sinh vật, đại phân tử sinh học (như protein, enzyme) bị giữ lại màng Nếu trùng bao bì CO2 nạp vào phải hoàn toàn vô trùng - Thiết bị sử dụng để trùng: trùng bao bì Sử dụng thiết bị trùng kiểu tunel, chai băng chuyền vận chuyển qua vùng có nhiệt độ tăng dần đến nhiệt độ trùng, sau trùng, chai chạy qua vùng có nhiệt độ giảm dần (làm nguội) 12 Bão hòa CO2 chiết chai [2] - Mục đích: bổ sung CO2, hoàn thiện sản phẩm CO2 có chức bảo quản sản phẩm nhờ khả hạn chế hô hấp vi sinh vật đạt nồng độ cần thiết - Nước lên men cacbonic hóa cách lắp “bugi” để tia CO2 vào thùng lên men phụ Để đạt hiệu cao trình bão hòa áp lực bình chứa nên vào khoảng 1,6 kg/cm2, áp lực tia vào khoảng kg/cm2 (1kg/cm2 ~ 1at) - Nguyên lý cấu tạo máy chiết chai đẳng áp: chai chạy băng xích trước máy xích bánh xe hình gạt vào vị trí pittong, pittong di chuyển quanh trục đưa chai đến tầm đầu cao su bị đầu cao su ngoạm chặt - trang 17 - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt Lúc chai tiếp tục quay quay gần hết vòng quanh máy chiết trình rót nước trái vào chai kết thúc 13 Các sản phẩm phụ trình lên men [2] - Glycerin: tích tụ tới nồng độ 3g/L Giúp làm mềm vị, tăng cường độ đậm đà cho sản phẩm; hàm lượng cao tạo ảnh hưởng không tốt - Rượu cao phân tử: propanol, butanol, tạo thành chủ yếu giai đoạn lên men chính, pha log, gây vị khó chịu cho sản phẩm - Acid hữu cơ: lactic, citric, acetic - Este vaø aldehyd: este tạo thành phần nhỏ nấm men, sản phẩm acid hữu rượu sản phẩm Các este có ý nghóa quan trọng sản xuất đồ uống lên men yếu tố định hương thơm cho sản phẩm Aldehyd sản phẩm trình trao đổi chất nấm men, tạo thành thông qua đường oxi hóa rượu bậc cao Aldehyd từ 10 – 15 mg/L có tác dụng làm tăng thêm hương cho sản phẩm, cao không tốt - Aceton, diacetyl: 2-3 butadiol sản phẩm hoạt động sống tế bào nấm men Diacetyl thường mức 0,35 – 0,55 mg/L; trình lên men phụ, chúng bị khử giảm xuống tới mức cho phép < 0,2 mg/L Tóm lại: lên men sản xuất nước trái thực chất lên men rượu với nồng độ cồn thấp ( < 5%) Do vậy, sở trình lên men nước trái dựa trình lên men rượu Đi từ đường glucose, fructose qua chu trình EMP cho pyruvic, từ pyruvic etanol Việc tạo sản phẩm nước trái lên men chất lượng tốt, ngon phụ thuộc vào nhiều yếu tố; đó, yếu tố là: Chủng nấm men Lượng nấm men sử dụng (số tế bào/mL) Nhiệt độ thời gian lên men Hàm lượng chất khô ban đầu pH dịch lên men Hàm lượng đường sót V.Sản phẩm Các dạng hư hỏng sản phẩm nước trái lên men [6] Có thể chia làm hai dạng Khuyết tật: biến đổi màu sắc, mùi vị, độ sản phẩm Bệnh : lên men tạp, gây mùi vị khó chịu, nhầy nhớt cho sản phẩm a) Khuyết tật Nguyên nhân: biến đổi hóa học, hóa sinh hay hóa lý Các dạng hư hỏng : - Nước lên men bị đen: nguyên nhân phát sinh kết tủa hợp chất tanin – Fe Dạng hư hỏng thể lớp men tráng (lớp làm bóng), đục kết tủa cặn đen - trang 18 - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt - Cợn màu trắng đục (white casse): nguyên nhân kết tủa phophate sắt Đặc điểm dạng hư hỏng phát sinh chất đục màu xanh trắng thể kết tủa cặn xanh trắng - Nước lên men hóa nâu (đục oxi hóa): nguyên nhân oxi hóa tanin sắc tố xúc tác enzyme oxidase có mặt oxi không khí Nước trái lên men có khuynh hướng hóa nâu tiếp xúc với không khí, trở nên đục hương vị nước lên men thay đổi - Nước lên men bị đục gây pectin đồng (CuS, Cu2S kết hợp với protein), mùi H2S, vị lạ nấm men nấm mốc b) Bệnh Nguyên nhân: phát triển vi sinh vật tạp Hai nhóm gây bệnh cho nước trái lên men phân biệt sau: nhóm vi khuẩn hiếu khí nhóm vi khuẩn kị khí họ hàng chúng Sự nhiễm vi khuẩn lạ nhận biết dạng: - Sự xuất lớp bao phủ bề mặt phát triển nấm men (Candida mycoderma, Hansenula spp., Pichia spp Turulopsis spp.) - Sự acetic hóa nước lên men phát triển vi khuẩn sinh acid acetic Acetobacter kutzingianum, Acetobacter xylium, Acetobacter pasteurianum Acetobacter aceti Bệnh gây nhóm vi khuẩn kị khí họ hàng chúng gồm: lên men manite, lên men lactic, nhầy nhớt, việc tạo vị đắng cho nước trái lên men Những bệnh gây vi sinh vật Micrococcus acidovarax, Micrococcus variococcus, Bacterium manmitopeum, Bacterium intermedium vaø Bacterium gracile Ngoaøi có bệnh khác tùy thuộc vào thành phần nước trái lên men, nhiệt độ, hàm lượng acid điều kiện khác Biện pháp để khắc phục: trùng, lọc vô trùng, sulphite hóa, acid hóa nước trái lên men, lọc tanin gelatin Chỉ tiêu sản phẩm Sản phẩm cần đạt số tiêu hóa lý, vi sinh, cảm quan - Chỉ tiêu hóa lý: nồng độ rượu, acid bay hơi, CO2, SO2, kim loại nặng - Chỉ tiêu vi sinh: không chứa vi sinh vật gây bệnh - Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, độ trong, mùi, vị - Cụ thể hóa số tiêu (tiêu chuẩn rượu vang, mục 67, trung tâm 3) Bảng 1: Hàm lượng kim loại nặng Tên kim loại As Pb Hg Cu Zn Hàm lượng (mg/L) 0,1 0,2 0,05 - trang 19 - Nước lên men GVHD: cô Tôn Nữ Minh Nguyệt Bảng 2: Chỉ tiêu vi sinh tính ml sản phẩm Loại vi sinh vật Tổng số VSV hiếu khí, số khuẩn lạc Ecoli Coliform Cl perfringenes S aureus Tổng số nấm men, mốc, số khuẩn lạc Lượng cho phép (cfu/mL) 100 10 0 10 Bảng 3: Chỉ tiêu hóa học Tên tiêu Etanol – 200C (%) Metanol – tính 1L etanol 1000 (g/L) Acid bay – tính theo acid acetic (g/L) SO2 (mg/L) Cyanua phức cyanua CO2 Hàm lượng 1–5