nghiên cứu quy trình chế biến sirô bưởi có cồn

Đồng thời, khi bổ sung acid citric ở nồng độ 0,5% sẽ tạo vị hài hòa cho sản phẩm và màu sắc của sirô bưởi được duy trì trong suốt 4 tuần bảo quản ở nhiệt độ phòng... Acid galacturonique

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

Ts Nguyễn Công Hà Đặng Thị Mỹ Tiên MSSV: LT11623 Lớp: CNTP LT K37

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Cần Thơ, 2013

TRANG DUYỆT LUẬN VĂN

Luận văn đính kèm theo đây với tựa đề “NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHẾ BIẾN SIRÔ BƯỞI CÓ CỒN” do Đặng Thị Mỹ Tiên thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua

Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Giáo viên phản biện

(Ký tên) (Ký tên) (Ký tên)

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan tất cả số liệu và kết quả được trình bày trong bài báo cáo là kết quả nghiên cứu của bản thân cùng giáo viên hướng dẫn

Cần Thơ, ngày…….tháng…… năm Giáo viên hướng dẫn Sinh viên tực hiện

(ký tên) (ký tên)

Ts Nguyễn Công Hà Đặng Thị Mỹ Tiên

LỜI CẢM TẠ

Qua một thời gian ngắn tìm hiểu và thực hiện đề tài cuối cùng tôi cũng hoàn thành xong báo cáo luận văn tốt nghiệp Thời gian đã kết thúc, tôi đã đạt được những kết quả nhất định Song, những kết quả đó là sự tận tình giảng dạy của thầy cô, sự giúp

đỡ nhiệt tình của các bạn cùng nhóm và sự nổ lực của bản thân

Nhân đây, tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu Trường Đại Học

Cần Thơ, Ban chủ nhiệm Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng đã tạo mọi

điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình học tập và tìm kiếm tài liệu

Song song đó, tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy cô giảng dạy Bộ môn Công nghệ thực phẩm Trong suốt thời gian qua, thầy cô đã tận tình truyền đạt những kiến thức hữu ích làm nền tảng cho tôi hoàn thành đề tài Đặc biệt, tôi xin

gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Công Hà, đã tận tình hướng dẫn và hết

lòng giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Do thời gian có giới hạn và kiến thức của chính tôi còn hạn chế nên bài báo cáo không tránh khỏi thiếu sót Tôi rất mong nhận được ý kiến phản hồi từ quý thầy cô

và các bạn cùng nhóm

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn tất cả !

MỤC LỤC

TRANG DUYỆT LUẬN VĂN i

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM TẠ iii

MỤC LỤC .iv

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT .vii

DANH SÁCH BẢNG ix

DANH SÁCH HÌNH x

TÓM TẮT .xi

Chương 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1

Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 TỔNG QUAN VỀ BƯỞI 3

2.1.1 Nguồn gốc và sự phát triển của bưởi 3

2.1.3 Dược tính của bưởi 4

2.1.3 Làm giảm cholesterol 5

2.1.3.2 Phòng chống ung thư 5

2.1.3.3 Hỗ trợ hệ tiêu hoá 6

2.1.3.4 Nước bưởi giúp ngăn ngừa nguy cơ loãng xương 6

2.1.3.5 Giúp giảm cân và phòng chống bệnh tiểu đường 6

2.1.3.6 Một số tác dụng khác 7

2.1.4 Thành phần và giá trị dinh dưỡng của bưởi 7

2.1.4.1 Các acid amin và protein 7

2.1.4.2 Chất khoáng 7

2.1.4.3 Các chất đường: 8

2.1.4.4 Acid 8

2.1.4.5 Tinh dầu vỏ 8

2.1.4.6 Các chất dễ bay hơi 8

2.1.4.7 Chất béo 9

2.1.4.8 Mùi vị 9

2.2 TỔNG QUAN VỀ SIRÔ 14

2.3 CÁC CÔNG ĐOẠN TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN SIRÔ BƯỞI CÓ CỒN 15

2.3.1 Xử lý nguyên liệu 15

2.3.2 Nghiền 16

2.3.3 Lọc 16

2.3.4 Phối chế dịch quả 16

2.3.5 Thanh trùng dịch quả 17

2.3.6 Lên men 17

2.3.7 Lọc dịch quả sau khi lên men 18

2.3.8 Thanh trùng dịch quả sau khi lên men 18

2.3.9 Khử đắng: 18

2.3.10 Phối chế dịch quả sau khi lên men 18

2.3.11 Bài khí 19

2.3.12 Thanh trùng 19

2 4 GIỚI THIỆU VỂ NẤM MEN 19

2.4.1 Cấu tạo và thành phần của nấm men 19

2.4.2 Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang 21

2.4.3 Những yêu cầu đối với nấm men sử dụng trong chế biến 23

2.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của nấm men 23

2.4.5.1 Nhiệt độ 23

2.4.5.2 Oxy hòa tan (độ hiếu khí) 24

2.4.5.2 pH của môi trường 25

2.4.5.3 Khí CO 2 25

2.4.5.4 Ảnh hưởng của đường 25

2.4.5.5 Acid hữu cơ 25

2.4.5.6 Rượu etylic 26

2.4.5.7 Thành phần môi trường 26

2.5 CÁC CHẤT PHỤ GIA TRONG SẢN XUẤT SIRÔ 28

2.5.1 Sucrose 28

2.5.2 Acid citric 29

2.5.3 Pectin 30

2.5.3.1 Cấu tạo 30

2.5.3.2 Ứng dụng 32

2.6 QÚA TRÌNH LÊN MEN RƯỢU 32

2.6.1 Khái niệm 32

2.6.2 Cơ chất của quá trình lên men rượu 33

2.6.3 Cơ chế của quá trình lên men rượu 33

2.6.3.1 Những giai đoạn trung gian chuyển hóa đường trong tế bào nấm men 34

2.6.3.2 Giai đoạn lên men chính 36

2.6.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 39

2.6.4.1 Giống NM đã chọn 39

2.6.4.2 Lượng nấm men 39

2.6.4.3 Sự phân bố của NM trong môi trường lên men, kích thước hình dạng của nấm men 39

2.6.4.4 Nhiệt độ 39

2.6.4.5 Sự cung cấp oxy 39

2.6.4.6 pH 40

2.6.4.7 Thời gian lên men 40

2.6.4.8 Nồng độ đường 40

Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 41

3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN 41

3.2 NGUYÊN VẬT LIỆU, HÓA CHẤT, THIẾT BỊ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 41

3.2.1 Nguyên vật liệu và hóa chất 41

3.2.2.Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 41

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42

3.3.1 Qui trình chế biến sirô bưởi có cồn đề nghị 42

3.4 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 43

3.4.1 Thí nghiệm 1: Xác định thành phần nguyên liệu 43

3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ và thời gian thủy phân bằng ezyme β – Glucosidase đến khả năng khử vị đắng của dịch bưởi sau khi lên men 44

3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của độ Brix và nồng độ pectin đến trạng thái của sản phẩm 45

3.4.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid Citric phối chế đến vị và màu sắc của siro bưởi trong quá trình tồn trữ 46

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48

4.1 THÀNH PHẦN CỦA NGUYÊN LIỆU BƯỞI NĂM ROI 48

4.2 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ VÀ THỜI GIAN THỦY PHÂN BẰNG ENZYM β- GLUCOSIDASE ĐẾN KHẢ NĂNG KHỬ VỊ ĐẮNG CỦA DỊCH BƯỞI SAU KHI LÊN MEN 48

4.2 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ BRIX VÀ NỒNG ĐỘ PECTIN ĐẾN TRẠNG THÁI CỦA SẢN PHẨM 51

4.4 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ACID CTRIC PHỐI CHẾ ĐẾN VỊ VÀ MÀU SẮC CỦA SIRO BƯỞI TRONG QUÁ TRÌNH TỒN TRỮ

54

4.4.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid citric phối chế đến vị của sản phẩm 54

4.4.2 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế acid citric đến màu sắc của sirô trong quá trình tồn trữ 55

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 58

5.1 KẾT QUẢ 58

5.2 KIẾN NGHỊ 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO .61 PHỤ CHƯƠNG

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

S.vini: Saccharomyces vini

S.uvarum: Saccharomyces uvarum

S.oviformis: Saccharomyces oviformis

S.cerevisiae: Saccharomyces cerevisiae

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Giá trị dinh dưỡng của bưởi trong 100g phần ăn được .7

Bảng 2.2: Hàm lượng khoáng chất của các loại trái cây (mg%) .8

Bảng 2.3: Hàm lượng vitamin của bưởi so vơi một số trái cây có múi khác (mg/100g) 11

Bảng 2.4: Sự thay đổi hàm lượng vitamin trong nước bưởi 11

Bảng 2.5: Thành phần hóa học của tế bào nấm men ……… 20

Bảng 2.6: Tiêu chuẩn đường dùng trong thực phẩm 29

Bảng 2.7: Tiêu chuẩn acid citric dùng trong thực phẩm .30

Bảng 4.1: Thành phần của nguyên liệu bưởi Năm Roi .48

Bảng 4.2: Kết quả thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nồng độ và thời gian thủy phân bằng ezym β- Glucosidase đến khả năng khử vị đắng của dich bưởi sau khi lên men 49

Bảng 4.3: Độ nhớt của các mẫu với tỉ lệ phối chế pectin và độ Brix ở các mức độ khác nhau (cP) 52

Bảng 4.4: Điểm đánh giá cảm quan giữa các mẫu có tỉ lệ phối chế nồng độ pectin và độ Brix khác nhau 53

Bảng 4.5: Điểm đánh giá cảm quan về vị giữa các mẫu có tỉ lệ phối chế nồng độ acid citric khác nhau 54

Bảng 4.6: Điểm đánh giá cảm quan về màu sắc của si – rô bưởi theo thời gian bảo quản .56

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1: Quả bưởi 3

Hình 2.2: Công thức cấu tạo của Limonin 10

Hình 2.3: Công thức cấu tạo của Naringin 10

Hình 2.4: Công thức cấu tạo của acid ascorbic (vitamin C) 12

Hình 2.5: Một số nấm men thường gặp 23

Hình 2.6: Công thức phân tử của sucrose 28

Hình 2.7: Công thức phân tử của acid citric 29

Hình 2.8: Công thức cấu tạo của pectin 31

Hình 2.9: High Methoxyl Pectin 31

Hình 2.10: Low Methoxyl Pectin 31

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình chế biến sirô bưởi có cồn đề nghị 42

Hình 3.2: Sơ đồ quy trình thí nghiệm 2 44

Hình 3.3: Sơ đồ quy trình thí nghiệm 3 45

Hình 3.4: Sơ đồ quy trình thí nghiệm 4 46

Hình 4.1: Đồ thị biểu hiện hiệu suất khử đắng theo thời gian thủy phân và nồng độ enzyme β- Glucosidase 50

Hình 4.2: Đồ thị thể hiện sự thay đổi độ nhớt theo nồng độ pectin kết hợp với độ Brix 52

Hình 4.3: Đồ thị biểu hiện điểm cảm quan về trạng thái giữa các mẫu có tỉ lệ phối chế độ Brix và nồng độ pectin khác nhau 53

Hình 4.4: Đồ thị thể hiện điểm cảm quan về vị khi phối chế acid citric với các nồng độ khác nhau 55

Hình 4.5: Đồ thị biểu hiện điểm cảm quan màu sắc sirô theo thời gian tồn trữ khi xử lý ở các nồng độ acid citric khác nhau 56

Hình 5.1: Sơ đồ quy trình chế biến sản phẩm sirô bưởi có cồn 59

TÓM TẮT

Với mục tiêu là nghiên cứu qui trình chế biến sirô bưởi có cồn để tạo tận dụng nguồn nguyên liệu bưởi, đa dạng hóa sản phẩm từ quả bưởi nhằm nâng cao giá trị kinh tế của quả bưởi Các nghiên cứu được thực hiện trên cơ sở khảo sát ảnh hưởng

của nồng độ enzym β- glucosidase (0,8 ÷ 1,4%) và thời gian thủy phân (20 ÷ 60

phút) đến hiệu suất khử đắng của dịch bưởi sau khi lên men Khảo sát và tìm ra công thức phối chế độ Brix (50 ÷ 550Bx) và nồng độ pectin (0,1 ÷ 0,2%) để tạo trạng thái tốt nhất cho sirô bưởi Mặt khác, khảo sát và lựa chọn nồng độ acid citric

bổ sung (0,2 ÷ 0,4%) kết hợp với chế độ thanh trùng 850C trong 5 phút đến giá trị cảm quan vị và khả năng giữ màu sắc của sirô bưởi theo thời gian tồn trữ

Qua nghiên cứu, kết quả thí nghiện cho thấy khi sử dụng nồng độ enzym β-

glucosidase ở mức 1,4% kết hợp với thời gian thủy phân 40 phút cho hiệu quả khử

vị đắng là cao nhất Sản phẩm sirô bưởi khi bổ sung đường ở 550Bx cùng với nồng

độ pectin 2% tạo cho sản phẩm trạng thái tốt nhất Đồng thời, khi bổ sung acid citric

ở nồng độ 0,5% sẽ tạo vị hài hòa cho sản phẩm và màu sắc của sirô bưởi được duy trì trong suốt 4 tuần bảo quản ở nhiệt độ phòng

Chương 1: GIỚI THIỆU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Đồng bằng sông Cửu Long được thiên nhiên ưu đãi với điều kiện thổ nhưỡng thích hợp cho việc trồng các loại cây ăn quả quanh năm Đến đây, chúng ta dễ dàng tìm thấy và thưởng thức các loại trái cây đặc sản như: vú sữ Lò Rèn, mận An Phước, sầu riêng Cái Mơn, xoài cát Hòa Lộc… Trong đó, bưởi là loại trái cây được ưa chuộng và trồng phổ biến ở đồng bằng sông Cửu Long nói riêng và cả nước nói chung Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, kỹ thuật trồng và chăm sóc cây bưởi được nâng cao làm cho sản lượng bưởi hàng năm không ngừng tăng là dấu hiệu đáng mừng cho nhà vườn Tuy nhiên, sản lượng bưởi tăng cao dẫn đến sự tồn đọng và hư hỏng vào mùa thu hoạch và khan hiếm sản phẩm lúc nghịch mùa Vì vậy, chúng ta cần phải có biện pháp bảo quản hay chế biến bưởi phù hợp và thị trường tiêu thụ ổn định để giúp nhà vườn yên tâm trồng trọt

Bên cạnh đó, giá trị kinh tế của quả bưởi chưa thật sự được phát huy Trên thị trường hiện nay của nước ta, bưởi chủ yếu được sử dụng để ăn tươi và chế biến các sản phẩm có giá trị kinh tế thấp như: nem bưởi, chè bưởi…một số ít được xuất khẩu

ra thị trường ngoài nước

Mặt khác, bưởi là loại trái cây được rất nhiều người ưu thích bởi một số lợi ích như: làm giảm cholesterol trong máu, chống cao huyết áp, ngăn ngừa ung thư…Ngoài tép bưởi người ta còn sử dụng lá bưởi, hoa bưởi, cùi bưởi, hạt bưởi,… thậm chí là

vỏ xanh trong chế biến thực phẩm hay chữa bệnh Có những báo cáo về vấn đề chống oxy hóa của các loại trái cây họ cam quýt (Chen và Hồ, 1997, Paganga et al.,

1999 và Wang et al, 1997.) Các hoạt động chống oxy hóa của cam ngọt, chanh và bưởi đỏ có trong cả hai loại trái cây tươi và chiết xuất của nó (Sawamura, Kuriyma

và Li, 1988)

Chính vì vậy, đề tài “Nghiên cứu quy trình chế biến sirô bưởi có cồn” được thực

hiện nhằm mục đích tận dụng nguồn nguyên liệu bưởi, góp phần đa dạng hóa các sản phẩm từ quả bưởi và nâng cao giá trị kinh tế của quả bưởi

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Để góp phần tạo nên một sản phẩm chất lượng cao, bổ dưỡng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng Đồng thời, sản phẩm phải giữ được các thành phần dinh dưỡng của dịch quả Đề tài tập trung vào các vấn đề sau:

- Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ và thời gian thủy phân bằng enzym β- glucosidase đến khả năng khử vị đắng của dịch bưởi sau khi lên men

- Khảo sát ảnh hưởng của độ Brix và nồng độ pectin đến trạng thái của sản phẩm

- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid citric phối chế đến vị và màu sắc của sản phẩm trong quá trình tồn trữ

Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 TỔNG QUAN VỀ BƯỞI

2.1.1 Nguồn gốc và sự phát triển của bưởi

Theo nhiều tài liệu, bưởi có nguồn gốc ở Đông Nam Á, quần đảo Mã Lai (Alphonse

de Candolle, 1886), sau này lan dấn sang châu Á Theo Saunt (1990) bưởi có nguồn gốc từ miền Nam Trung Quốc và được phân bố đi khắp Đông Nam Á, Ấn Độ Theo Jorensen (1984) cho rằng bưởi và các nhóm cây có múi khác được mang đến vùng Đông Nam Á bởi những người Trung Quốc đi lập nghiệp

Bưởi có tên khoa học là Citrus Grandis (L) Osb var Grandis Các quần đảo Angti

(thuộc vùng biển Caribê - Châu Mỹ) cũng có bưởi nhưng là bưởi chùm, tên khoa

học là Citrus pradisi, còn gọi là bưởi Pômelô Bưởi chùm được sản xuất và tiêu thụ

nhiều ở Mỹ (bang Florida) Braxin, Israen (Nguyễn Thị Ngọc Ẩn, 2001)

Nước ta là một trong những vùng nguồn gốc cây bưởi nên có rất nhiều giống bưởi,

có nhiều giống bán hoang dại chua đắng, nhưng cũng có nhiều giống ngon như bưởi Đoan Hùng, bưởi Diễn, bưởi Phúc Trạch, bưởi Thanh Trà, bưởi Năm Roi, bưởi da xanh, bưởi Biên Hoà Trong đó, bưởi Năm Roi được trồng nhiều ở ĐBSCL

Giống bưởi Năm Roi do ông Trần Văn Bưởi (1918 - 1990) người làng Mái Dầm (nay thuộc xã Phú Hữu A, huyện Châu Thành, Hậu Giang) tìm thấy Sinh thời, ông Bưởi làm nghề buôn bán trên sông Một tối ông ngủ lại trên ghe bầu ở Tân Châu (vùng Châu Đốc thuộc tỉnh An Giang thời Pháp thuộc) thì vô tình nhặt được một trái cây trên sông Trái cây da có màu xanh, ruột màu đỏ vàng Xé ra nếm thử thấy

vị ngon, mọng nước ông Bưởi rất thích Ông lấy hột mang về quê Phú Hữu (chợ Mái Dầm) để trồng

Sau khi giống bưởi này được phổ biển khắp vùng quê ông Trần Văn Bưởi, người các nơi khác cũng đến xin giống cây về trồng Ngày nay, bưởi Năm Roi được trồng

Hình 2.1: Quả bưởi

nhiều nhất là ở Phú Hữu, Châu Thành (Hậu Giang) và Bình Minh (Vĩnh Long)

Có thể nói ở trên thế giới chỉ có hai nơi này là trồng bưởi Năm Roi ít bị sâu bệnh, trái ngọt và to Ở Phú Hữu người tiêu dùng có thể dễ dàng tìm được một trái bưởi 3  4 kg có trái còn nặng tới 5kg, những trái lớn như vậy chỉ có vào một hai mùa đầu, người dân gọi là bưởi tơ Vào các mùa sau thì bưởi cho trái nhiều hơn, thường xuyên hơn Ngày nay người nông dân có thể cho trái quanh năm, tháng nào cũng có thể được thưởng thức bưởi Năm Roi chín.(

2.1.2 Đặc tính sinh học của bưởi

Bưởi là loài cây to, ưa khí hậu nóng ẩm nên chỉ trồng được ở các vùng nhiệt đới và

á nhiệt đới nóng, cao trung bình khoảng 3 ÷ 4m ở tuổi trưởng thành, vỏ thân có màu vàng nhạt, ở những kẽ nứt của thân đôi khi có chảy nhựa Bưởi là loài cây thân gỗ, cành có gai dài và nhọn Lá hình trứng có gân hình mạng, có cánh lá to, phiến lá hình xoan tới bầu dục dạng quả tim, dài 11 ÷ 12cm, rộng 4,5 ÷ 5,5cm

Hoa thuộc loại hoa kép, cánh hoa đều nhau màu trắng kem, mọc thành chùm 6 ÷ 10 bông

Quả hình cầu to, vỏ dầy, đường kính quả 10 ÷ 40cm, màu sắc xanh hay vàng nhạt tùy theo giống Thịt quả chia làm nhiều múi, thịt quả có màu vàng nhạt hay hồng, vị ngọt, chua thanh Vỏ bưởi dày cứng có nhiều tinh dầu nên bảo quản được lâu để dùng dần (có thể bảo quản được 3 ÷ 4 tháng) Trong hạt bưởi có rất nhiều pectin, trong hạt có dầu béo (Trần Thượng Tuấn, 1994)

2.1.3 Dược tính của bưởi

Bưởi không chỉ là cây quả ngon, rất dân dã đối với người Việt Nam mà bưởi còn là cây dược liệu tốt Trong “Nam dược thần hiệu”, Tuệ Tĩnh đã viết: “Bưởi có vị chua, tính lạnh, làm cho thư thái, trị được nôn nghén khi có thai, chữa lười ăn, đau bụng, tích rượu ăn không tiêu”, “vỏ bưởi có vị đắng cay, tính không độc, có tác dụng thông lợi, trừ đờm, táo thớp, hòa huyết giảm đau, trị tràng phong, đau ruột, tiêu phù thũng Bỏ cùi trắng lấy vỏ vàng sao dùng” Hải Thượng Lãn Ông cũng dùng vỏ bưởi kết hợp với các vị thuốc khác để chữa bệnh phù thũng, trướng bụng

Joshipura et all (2001), Knekt et al (2002) báo cáo rằng lượng cam kết quả trong việc làm giảm tỷ lệ mắc bệnh hen suyễn ở Phần Lan Chiết xuất trái cây họ cam quýt cũng được tìm thấy có hoạt động, chẳng hạn như hoạt động ức chế đông máu chống viêm, chống ung thư, chống nấm và máu (Middleton và Kandaswami,

1994 , Olson, 1988 và Yehoshua et al., 1995) Những lợi ích sức khỏe của trái cây

họ cam quýt chủ yếu là do sự hiện diện của các hợp chất hoạt tính sinh học, chẳng hạn như phenol (ví dụ như glycosides flavanone, axit hydroxycinnamic) (Rossa,

Ziskac, Kế Zhaod, và ElSohlya, 2000), Vitamin C (Knekt et al., 2004), và carotenoid (Craig, 1997) Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học, chúng ta còn phát hiện thêm những đặc tính trị liệu mới của bưởi

2.1.3.1 Làm giảm cholesterol

Trong bưởi có pectin và hai flavonoid chính là hesperidin và naringin Pectin là chất sợi hòa tan chứa polysaccharid giúp ngoại hấp cholesterol trong thức ăn và muối mật nên làm giảm cholesterol trong máu, giảm chất béo thâm nhập vào cơ thể Hesperidin và naringin là hai chất flavonoid có trong bưởi giúp bảo vệ tính đàn hồi của mạch máu, ngừa xơ cứng động mạch, gián tiếp chống cao huyết áp và tai biến mạch máu não Flavonol, flavanol, anthocyanins, và phenylpropanoids có thể hoạt động như chất chống oxy hóa hoặc làm cơ sở của các cơ chế khác góp phần bảo vệ tim mạch hoạt động (Vinson và các cộng sự., 2002 và Wang et al., 1997) Acid galacturonique chứa trong các hợp chất hóa học trong bưởi tác động đặc biệt lên cholesterol xấu, một trong những yếu tố tạo nên mảng xơ vữa thành mạch làm giảm

độ đàn hồi của động mạch Chính tác động này có tác dụng loại bỏ sự tích tụ cholesterol đồng thời làm sạch các mạch máu

Theo Tiến sĩ Shela Gorinstein, người phụ trách nghiên cứu và là Cố vấn khoa học tại trường Đại học Hebrew ở Jerusalem Những bệnh nhân sử dụng bưởi đào hoặc bưởi thường có dấu hiệu giảm đáng kể lượng lipid trong máu, trong khi đó những người không ăn bưởi không thấy có thay đổi gì Bưởi đào có hiệu quả làm giảm lượng lipid hơn bưởi trắng, đặc biệt là đối với triglycerid máu, một loại cholesterol khi tăng cao thường gây ra các bệnh về tim mạch

Theo nghiên cứu trên những người có lượng cholesterol trong máu cao, việc ăn thường xuyên 15g pectine trong bưởi trong thời gian 4 tháng giúp giảm cholesterol

trung bình 8%, trong một vài trường hợp cá biệt giảm đến 20%

2.1.3.2 Phòng chống ung thư

Trong bưởi có các chất chống oxy hóa mạnh như lycopene, limonoid, axit phenolic

và các naringine Các hoạt động chống oxy hóa của một số trái cây có múi (cam ngọt, chanh, bưởi, chanh và quýt) đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng trái cây tươi hoặc chiết xuất của nó (Abeysinghe et al., 2007 , Bocco et al., 1998 , Di Majo

et al., 2005 và Yáñez et al., 2008) Những chất này có thể góp phần xoa dịu các triệu chứng do cảm lạnh và các tai biến tim mạch cũng như ung thư Các nghiên cứu khoa học cho thấy các limonoid làm gia tăng hàm lượng của một số enzyme có khả năng giảm độc tính và hỗ trợ việc loại bỏ các tác nhân gây ung thư

Đặc biệt, bưởi có tác dụng giảm nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt Do có chứa một

lượng lớn lycopene (chất chống oxy hoá) Các chuyên gia đã tiến hành thử nghiệm

trực tiếp với 48.000 bác sĩ, các bác sĩ đã áp dụng một chế độ ăn uống với 10 phần thực phẩm giàu lycopene hàng tuần Kết quả thu được đã khiến các nhà khoa học không khỏi ngỡ ngàng, bởi 50% trong số họ khó hoặc hầu như không có nguy cơ bị ung thư tuyến tiền liệt (http://giadinh.net.vn/suc-khoe/tac-dung-ki-dieu-cua-qua-buoi-20130108085340935.htm)

2.1.3.3 Hỗ trợ hệ tiêu hoá

Ăn bưởi hay uống nước ép từ bưởi đều đem lại hiệu quả cao trong việc ngăn chặn

và hay “ứng phó” với nhiều căn bệnh khác có liên quan do việc dư thừa axit gây

nên Bưởi cung cấp một lượng lớn chất xơ, có tác dụng chống lại bệnh táo bón, và

được xem như một loại “thực phẩm chức năng” Bởi nó có thể ngăn ngừa bệnh lỵ,

bệnh tiêu chảy, bệnh viêm ruột non

Đặc biệt, các nhà khoa học Ba Lan nghiên cứu và nhận thấy hợp chất chiết xuất

từ hạt bưởi chứa nhiều chất chống oxy hóa mạnh có thể giúp lành các vết loét dạ dày Thử nghiệm cho chuột bị loét dạ dày, dùng khoảng 10mg chất chiết xuất từ hạt bưởi thì thấy giảm được 50% lượng acid tiết ra gây loét và diện tích các vết

(http://www.caythuocquy.info.vn/old/modules.php?name=News&opcase=detailsnews&mid=780&mcid=245&pid=&menuid=)

2.1.3.4 Nước bưởi giúp ngăn ngừa nguy cơ loãng xương

Kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc Đại học A&M Texas (Mỹ) cho thấy việc thường xuyên uống nước cam và nước bưởi sẽ nguy ngăn ngừa nguy cơ bị loãng xương Nghiên cứu trên loài chuột cho thấy, những con chuột được uống đều đặn nước cam và nước bưởi thì tỷ lệ đậm đặc trong xương cao hơn so với những con chuột không được sử dụng loại nước quả này.(http://99shop99.com/buoi-dao-lam-giam-nguy-co-loang-xuong.html)

2.1.3.5 Giúp giảm cân và phòng chống bệnh tiểu đường

Nếu ăn đều đặn mỗi bửa 1/2 quả bưởi, sau 2 tuần có thể giảm được 2kg Bưởi có khả năng làm giảm nồng độ isulin trong máu Theo các nhà khoa học, bưởi the hay hơi chua chỉ làm bớt sự ngon miệng, thành phần vitamin trong chúng không thay đổi so với bưởi ngọt Hỗn hợp bưởi có tác dụng tăng khả năng miễn dịch và thải độc

tố ra khỏi cơ thể.(c58a123969.html)

- Hoa bưởi: có tác dụng giảm đau, chữa đau dạ dày, đau tức ngực

- Hạt bưởi: chứa 40 ÷ 74% chất béo chữa đau dạ dày, chiết xuất từ hạt bưởi có khả

năng đẩy nhanh quá trình làm lành chỗ loét dạ dày

- Tinh dầu: lấy từ vỏ bưởi có tác dụng giải rượu và làm tóc mọc nhanh, trị phong

(http://www.bidiphar.com/index.php?mod=newsdetail&nc=2&ns=366)

2.1.4 Thành phần và giá trị dinh dưỡng của bưởi

Bảng 2.1: Giá trị dinh dưỡng của bưởi trong 100g phần ăn được

Thành phần Giá trị dinh

dưỡng

Thành phần

Giá trị dinh dưỡng

(Nguồn: The Heinz Hanbook of Nutrition (McGraw Hill, 1959))

2.1.4.1 Các acid amin và protein

Trong thành phần của quả bưởi chứa bộ ba axit amin thiết yếu mà cơ thể người không tự tổng hợp được Các hợp chất N2 hòa tan hiện diện ở dạng amino, tỷ lệ amino acid trong nước quả phụ thuộc vào mức độ trưởng thành của quả

2.1.4.2 Chất khoáng

Trong bưởi chứa tương đối đầy đủ các loại chất khoáng Trong đó, Kali chiếm hàm lượng tương đối cao và không chứa Natri rất tốt cho người cao huyết áp và giúp

ngăn ngừa đột quỵ Hàm lượng chất khoáng trong dịch quả gần như phụ thuộc vào chế độ bón phân cho cây

Bảng 2.2: Hàm lượng khoáng chất của các loại trái cây có múi (mg%)

(Nguồn: Trần Thượng Tuấn, 1994)

2.1.4.3 Các chất đường: chủ yếu trong bưởi là đường sucrose, glucose và fructose 2.1.4.4 Acid

Acid chủ yếu trong bưởi là acid citric, ngoài ra còn có một số acid khác mà đặc biệt quan trọng là acid ascorbic Acid ascorbic rất dễ bị oxy hóa và mất đi trong quá trình chế biến nhiệt Acid tạo cho nước bưởi có mùi vị đặc trưng và pH = 3,5 ÷ 4 sẽ

ức chế được hoạt động của một số vi sinh vật

2.1.4.5 Tinh dầu vỏ

Khi dịch quả được tách ra, một tinh lượng tinh dầu vỏ cũng bị tách trích ra theo hòa lẫn vào trong dịch quả Tinh dầu vỏ có mùi rất thơm nhưng không nên quá nhiều(<=0,05%) Trong quá trình cô đặc và làm lạnh, tinh dầu vỏ được tách ra, D-limone chiếm khoảng 90 ÷ 95% tinh dầu vỏ Ngoài ra còn một số chất như aldehyde, tertenense…Hầu hết chúng tạo mùi cho sản phẩm và quan trọng hơn cả là các hợp chất aldehyde, ester…

Một lượng nhỏ tinh dầu vỏ bưởi sẽ góp phần tạo hương cho nước bưởi (0,02 ÷ 0,025%) do trong tinh dầu vỏ bưởi có chứa các chất dễ bay hơi như aldehyde (1,8%), acid (0,39%), ester (3,26%) và rượu (1,06%) (P R ASHURST và các cộng

sự, 1995)

2.1.4.6 Các chất dễ bay hơi

Thành phần hóa học của các chất mùi hòa tan trong nước bưởi tinh khiết rất phong phú và ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm chúng thuộc các nhóm aldehydes, esters, alcohols, terpenes,… tuy nhiên tính chất và vai trò của các chất này chưa được xác định rõ ràng, hợp chất dư thừa nhất là rượu ethylic và người ta cho rằng ethyl-butylrate là chất đóng vai trò quan trọng trong việc phân loại nước quả Các aldehydes và acid dễ bay hơi có mùi vị rất dễ nhận biết và tạo mùi cho sản phẩm Bằng phương pháp sắc ký rất dễ nhận ra sesquiterpenes, mùi thơm ít nhưng khi tạo

thành ketone thì có mùi rất mạnh Các hợp chất này có thành phần cân đối giữa pha dầu và pha nước tùy thuộc vào khả năng trong pha nào mà tìm ra chất đó Khi gia nhiệt, chúng sẽ bị phá hủy, bị biến đổi hoặc bay hơi làm giảm mùi sản phẩm

Sự thay đổi mùi còn là kết quả của việc tạo thành các hợp chất furfural, hydroxymenthyl furfural, α-terpineol, diacetyl, 3-methyl-2-butene-1-ol và những thành phần khác trong quá trình tồn trữ ngay cả khi nhiệt độ thấp (Nagy & Rouseff, 1986)

2.1.4.7 Chất béo

Chất béo được tìm thấy thường là oleic, linoleic, palmitic và stearic acid, glycerol, 1-phytosterol và 1-phytosterol trong dịch và mô quả Trong vỏ quả có leryl alcohol nhưng không có trong dịch quả và pentacosane hiện diện trong dịch quả nhưng không có trong vỏ quả Chính các lipid biến đổi sinh mùi vị lạ trong sản phẩm khi bảo quản Các chất chống oxy hóa cho vào trong nước bưởi để tồn trữ cũng không ngăn được biến đổi về mùi vị Ngoài ra còn có sự hiện diện của mono, di, tri acid béo chưa no, các acid béo béo chiếm 97 ÷ 99% tổng số acid, acid béo chưa no chiếm 25 ÷ 31%

2.1.4.8 Mùi vị

Trong nước bưởi có một số chất mùi như tangeretin methoxylflavone), tera-o-methyl-suctellarein (5,6,7,4’-tera methoxylflavone)… trong đó sáu chất mùi điển hình nhất tạo sự hấp dẫn cho nước bưởi khi tách bỏ vỏ

(5,6,7,4’-penta-là nobitelin, sinnestin, tera-o sucutellarein, hepta methoxyl flavone, tangertin Tổng trung bình các chất mùi là 244 ppm và các chất mùi của vỏ quả không ảnh hưởng đến mùi của nước bưởi vì chúng là hợp chất dễ bay hơi

a Falavanone glycosides:

Falavanone glycosides quan trọng nhất là hesperidin nó thường ở dạng kết tinh trong nước bưởi Hesperidin ảnh hưởng rất ít hoặc không ảnh hưởng đến mùi vị của nước bưởi vì nó là hợp chất không hòa tan Hesperidin có thể bị biến đổi thành hesperidin chalcone nhưng không bền thường bị phá hủy thành rhamnose, glucose, aglucon hesperidin Ngoài ra trong vỏ bưởi còn có naringin, isohuranclu-7-rhamno-glucoside

Naringin có trong vỏ, cùi và trong dịch quả bưởi Khi quả chưa chín naringin gây vị rất đắng với tác dụng của enzyme peroside, naringin bị phân hủy thành glucose, rhamnose và naringinen không đắng Naringin, neohesperidin, và hesperidin là flavonoid lớn hình thành trong Citrus grandis , Citrus paradisi ,Citrus aurantium và Citrus limon (Kanes et al., 1993 và Kawaii et al., 1999)

b Limonin:

Limonin là chất đắng, nhưng vị đắng khác với naringin, nhưng chất tiền thân của nó

là limonin monolactone không đắng và chất tiền thân này sẽ chuyển thành limonin trong môi trường acid Ở nồng độ 50 ppm limonin monolactone không gây vị đắng, trong khi limonin gây đắng ở nồng độ khoảng 2,7 ppm và cực đắng ở nồng độ 15 ÷

Enzyme khử glucose là enzyme duy nhất được cho vào nước quả để ngăn chặn sự sinh ra mùi lạ làm xấu sản phẩm Glucose oxydase cần có oxy để oxy hóa glucose thành acid gluconic, khi chất xúc tác hiện diện nó sẽ giải phóng các hydrogen peroxide Cần loại oxy trong bao bì để hạn chế bớt hoạt động của các enzyme tự do ngăn chặn phản ứng oxy hóa

2.1.4.9 Vitamin

Bưởi được đánh giá là loại quả có giá trị dinh dưỡng cao thể hiện ở hàm lượng vitamin phong phú trong bưởi Một số vitamin như vitamin A và vitamin C trong bưởi rất cần thiết cho hoạt động sống của cơ thể

Hình 2.2: Công thức cấu tạo của Limonin Hình 2.3: Công thức cấu tạo của Naringin

Bảng 2.3: Hàm lượng vitamin của bưởi so vơi một số trái cây có múi khác (mg/100g)

Trái cây Vitamin A Vitamin B1 Vitamin

(Nguồn: Trần Thượng Tuấn, 1994)

a Sự giảm hàm lượng vitamin trong chế biến:

Bảng 2.4: Sự thay đổi hàm lượng vitamin trong nước bưởi

Vitamin Đơn vị Nước bưởi tươi Sản phẩm nước bưởi

thành dạng cis-carotene và đây là nguyên nhân chính làm giảm hoạt tính của vitamin A khi chế biến ở nhiệt độ cao trong thời gian dài

Vitamin C là thành phần rất dễ bị biến đổi khi xử lý nhiệt sự mất vitamin C tăng theo sự tăng nhiệt độ và thời gian đun nóng Đun nóng có thể là kết quả của việc giảm 20 ÷ 30% vitamin C từ nguyên liệu chưa bóc vỏ, nếu bóc vỏ trước khi đun thì

sự tổn thất có thể cao hơn đến 40% Swaminathan và Gangwar (1961) đã ước lượng rằng 10 ÷ 21% vitamin C giảm bởi sự hoà tan vào nước nóng và sự phá hủy nhiệt

(www.fao.org)

Vitamin C giảm suốt quá trình chín, quả chưa chín chứa hàm lượng vitamin C cao nhất Vị trí của trái trên cây cũng ảnh hưởng đến hàm lượng vitamin C, quả ở những nơi được chiếu sáng sẽ có nhiều vitamin C hơn Hàm lượng vitamin C thay đổi khác nhau trong cùng một quả, chỉ 26% Vitamin C được tìm thấy trong nước quả, vỏ chứa đến 53% và thịt quả chứa 21% Dụng cụ chứa cũng rất quan trọng, chai thủy tinh sẽ làm giảm 10% vitamin C sau 4 tháng tồn trữ, hộp giấy giảm đến 20% Nhiệt

độ thấp ít làm thay đổi hàm lượng vitamin C hơn nhệt độ cao, khi tồn trữ nước quả tươi ở 380F trong 12 tuần thì không có sự mất vitamin C, nhưng khi tồn trữ ở nhiệt

độ cao hơn sẽ làm giảm một lượng lớn ( www.brevardrarefruit.org)

b Giới thiệu về Vitamin C:

Vitamin C, sinh tố C hay acid ascorbic là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho các loài linh trưởng bậc cao, và cho một số nhỏ các loài khác Sự hiện diện của ascorbat là cần thiết trong một loạt các phản ứng trao đổi chất trong tất cả các động vật và cây cối và được được tạo ra trong cơ thể bởi hầu như tất cả các cơ thể sinh vật, loại trừ loài người

Vitamin C có nhiều trong các loại rau quả tươi như nước cam, chanh, quýt, và có hàm lượng cao trong rau xanh, đặc biệt là bông cải xanh, tiêu, khoai tây, cải brussel,

Hình 2.4: Công thức cấu tạo của acid ascorbic (vitamin C)

rau cải, cà chua, cam, quýt, chanh, bưởi Đặc biệt Vitamin C có nhiều trong bưởi và

có nhiều chức năng quan trọng

Vitamin C kết tinh không màu hoặc hơi vàng, rất dễ tan trong nước (300g/lít) Dung dịch nước 5% có pH = 3 Có khi dùng dạng muối natri dễ tan trong nước hơn (900g/lít)

c Vai trò của Vitamin C:

- Vitamin C có khả năng phòng chống ung thư theo 2 cơ chế:

- Ức chế quá trình tạo thành Nitrosamin (chất gây ung thư) trong dạ dày và trung hòa các độc tố

- Ngăn ngừa qua trình sản xuất các gốc tự do, loại bỏ các gốc tự do làm tổn thương DNA cũng như sự biến dị và sự biến hình ác tính của các dòng tế bào Vì vậy, nó có khả năng bảo vệ cơ thể chống lại ung thư Nhiều nghiên cứu cho thấy: khi bổ sung Vitamin C vào cơ thể có thể giảm sự hư hại nhiễm sắc thể, giảm sự biến dị hóa học trong tế bào Đồng thời còn giảm cả hàm lượng 8 – hydroxyl deoxy guanosin, giảm khả năng mất bệnh ung thư

Gladys Block, một tác giả đi tiên phong trong phong trào sử dụng chất chống oxy hóa ngăn ngừa ung thư tại Mỹ, đã viết rằng: ”Những nghiên cứu gần đây cho thấy Vitamin C là một yếu tố bảo vệ chống ung thư phổi độc lập và hữu hiệu còn hơn cả beta-carotene như đã từng đề cập trước đây”

- Vitamin C có khả năng phòng chống bệnh tim mạch:

Trước tiên nó hoạt động như một chất chống oxy hóa, kế đến nó củng cố sự vững chắc cấu trúc collagen của thành động mạch, giảm nồng độ cholesterol toàn phần máu, giảm huyết áp, tăng nồng độ HDL-cholesterol, ức chế sự kết tập tiểu cầu Các tổn thương oxy hóa của LDL-cholesterol đóng vai trò trung tâm trong sự hình thành xơ vữa động mạch Vitamin C ngăn chặn sự oxy hóa LDL hết sức hữu hiệu, ngay cả đối với người hút thuốc lá Hơn nữa, vì Vitamin C phục hồi và tái tạo vtamin E từ dạng bị oxy hóa trong cơ thể, nên nó tăng cường hiệu lực chống oxy hóa của Vitamin E

Nhiều nghiên cứu và quan sát lâm sàng cho thấy nồng độ Vitamin C tỷ lệ thuận với nồng độ cholesterol toàn phần và nồng độ HDL-cholesterol máu Một trong những nghiên cứu tiêu chuẩn nhất đã xác định nồng độ Vitamin C máu càng cao thì nồng

độ LDL, Triglyceride càng thấp đồng thời nồng độ HDL càng cao Lợi ích của HDL trên các bệnh lý tim mạch là rất to lớn Cứ mỗi 0,5 mg Vitamin C tăng lên trong 100

mL máu tương với tăng HDL 14,9 mg/100 ml ở nữ và 2,1 mg/100 ml ở nam

- Chống đục thủy tinh thể: Vitamin C giữ protein của thủy tinh thể không bị oxy hóa Những cá thể có chế độ dinh dưỡng giàu Vitamin C và E, selenium, carotene

có nguy cơ hình thành đục thủy tinh thể và thoái hóa võng mạc giảm đi rất nhiều so với những người nhập ít hơn

- Ngoài ra Vitamin C còn có một số vai trò khác:

+ Kích thích quá trình tổng hợp và duy trì chất keo làm tăng sức đề kháng và sự khỏe mạnh của các mô: da, sụn, dây chằng, thành mạch máu

+ Tham gia vào qúa trình tổng hợp một vài chất vận chuyển trung gian thần kinh như norarenalin, duy trì sự tỉnh táo, chú ý và tập trung

+ Tạo điều kiện cho sự hấp thu sắt Tăng cường đào thải các kim loại độc như chì

họ citrus thì chúng được chế biến bằng cách thêm đường vào nước cái và được khuấy trộn mạnh mẽ, sirô trái cây có thể chứa nhiều nhất là 68% đường và ít nhất là 65% chất khô hòa tan (H –D Belitz, W Grosch, P Schieberle, 2004)

Hay nói cách khác sirô quả là dịch quả có nhiều đường, hàm lượng đường trong sản phẩm (bao gồm đường có trong nguyên liệu và đường bổ sung thêm có tới 40 ÷ 70% Trong sản phẩm có pha thêm acid thực phẩm Khi được pha loãng sản phẩm

có hương vị và màu sắc tự nhiên Sirô quả có thể được sử dụng trực tiếp sau khi pha loãng, cũng có thể là bán thành phẩm để chế biến nước giải khát, rượu vang và rượu mùi Yếu tố chủ yếu có tác dụng bảo quản sirô quả là hàm lượng đượng cao Có thể sản xuất sirô quả từ một loại quả hay từ hỗn hợp nhiều loại quả Đường pha vào sirô

có thể là đường kính, đường khủ hoặc mật tinh bột, trong dịch quả có sẵn sucrose, glucose và fructose (Quách Đĩnh và cộng sự, 1996)

Khi sản xuất sản phẩm sirô quả dùng đường sucrose thì ban đầu hàm lượng sucrose trong sản phẩm tăng lên nhiều Sau đó, dưới tác dụng của acid hữu cơ có trong sản phẩm , sucrose bị phân hủy nên hàm lượng glucose và fructose trong sản phẩm tăng lên Mức độ thủy phân nhiều hay ít tùy thuộc vào hàm lượng sucrose thêm vào, độ

pH của sản phẩm và phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian tồn trữ sản phẩm Vị chua trog sirô còn phụ thuộc vào hàm lượng acid hữu cơ có sẵn trong nguyên liệu và lượng acid bổ sung vào Các acid bổ sung thường là acid citric, acid tartaric và acid malic (Quách Đĩnh và cộng sự, 1996)

Bảo quản sirô bằng cách thanh trùng nhiệt, bằng cách lạnh đông hoặc dùng hóa chất bảo quản Trong quá trình tồn trữ nhiều ngày, màu sắc của sirô quả có thể bị biến đổi nhiều và hượng vị có thể giảm Vì vậy khi tồn trữ dài ngày nên giữ ở nhiệt độ thấp (5 ÷ 100C) Nếu cần đun nóng sản phẩm để thanh trùng thì sau khi thanh trùng cần làm nguội nhanh để giữ màu sắc, hương vị tự nhiên cho sản phẩm Bài khí cho sản phẩm hoặc dùng các chất chống oxi hóa, các chất có tác dụng ổn định màu sắc, hượng vị cho sản phẩm Trong quá trình tồn trữ sirô quả có thể tạo kết tủa dạng xốp,

có thể nổi lên bề mặt thoáng hoặc lắng xuống đáy bao bì, cũng có khi lơ lững trong sản phẩm (Quách Đĩnh và cộng sự, 1996)

2.3 CÁC CÔNG ĐOẠN TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN SIRÔ BƯỞI CÓ CỒN

2.3.1 Xử lý nguyên liệu

Bưởi phải được đánh giá và lựa chọn các nguyên liệu có độ chín kỹ thuật thích hợp, mềm nhưng không thối, có hương vị đặc trưng, hàm lượng đường và hàm lượng acid phải phù hợp cho quá trình lên men Đây là khâu đầu tiên của qui trình ảnh hưởng đến chất lượng lên men sau này Độ chín của quả có ảnh hưởng đến chất lượng dịch chiết xuất Độ chín kỹ thuật là giai đoạn chín của quả, đảm bảo tách dịch quả được tốt hơn với sự tích tụ tối đa các chất dinh dưỡng và hượng vị thích hợp Việc đánh giá độ chín của bưởi hiện nay không dựa trên một tiêu chuẩn nhất định

mà chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của người trồng bưởi

Bưởi sẽ được rửa, gọt vỏ, tách múi, loại hạt… để lấy phần thịt quả Rửa để làm giảm tỉ lệ nhiễm bẩn và nhiễm vi sinh vật khi lấy dịch quả Quả không rửa sẽ có lẫn cát, đất, nấm mendại… ảnh hưởng đến chất lượng của dịch lên men Rửa phải được tiến hành nhanh chóng, nhẹ nhàng tránh làm dập quả Sau khi rửa để ráo và đem chế

biến ngay Các quá trình kế tiếp cũng cần phải tiến hành nhanh chóng, tránh gây ra

các biến đổi không mong muốn

2.3.2 Nghiền

Theo Nguyễn Đức Lượng (2004) thì việc làm nhỏ nguyên liệu là khâu vô cùng quan trọng quyết định đến hiệu suất thu hồi dịch quả cũng như chất lượng của dịch quả thu được Tùy theo tính chất cơ lý và đặc điểm cấu tạo của từng loại quả người ta chọn phương pháp xử lý thích hợp như nghiền, cắt, chà hay xé nhỏ… Khi thực hiện việc xay nhuyễn, một số tế bào sẽ bị phá hủy, mất tính bán thấm làm cho quá trình thu hồi dịch quả được dễ dàng

2.3.3 Lọc

Bản chất của quá trình lọc là phân riêng hỗn hợp không đồng nhất qua lớp vật liệu lọc, bã được giữ lại trên lớp vật liệu lọc, dung dịch chui qua lớp vật liệu lọc dưới áp suất dư so với áp suất bên dưới của vật ngăn Áp suất này được tạo ra do áp suất thủy tĩnh của lớp chất lỏng vật ngăn hoặc do bơm

Quá trình lọc là một quá trình vật lý, thực tế lọc dùng để tách hỗn hợp khó lắng Mục đích chủ yếu của quá trình lọc này là làm sạch, nâng cao chất lượng sản phẩm, loại bỏ xác quả Dung dịch lọc ở đây là một hệ huyền phù gồm pha lỏng là dung dịch và pha rắn là bã được đặc trưng bằng tính không trộn lẫn và khả năng tách khỏi nhau (Lê Bạch Tuyết, 1996)

Trong quá trình lọc ta cần chú ý đến thời gian lọc, điều khiển sau chho thời gian lọc ngắn nhất để đảm bảo hiệu suất thu hồi dịch quả và tránh sự lây nhiểm vi sinh vật vào dịch quả

2.3.4 Phối chế dịch quả

Phối chế là sự pha trộn 2 hay nhiều cấu tử khác nhau để được hỗn hợp đạt yêu cầu

đã đề ra Dịch quả sẽ được bổ sung thêm đường và acid citric với tỉ lệ phù hợp cho nấm menphát triển

Thường bổ sung đường sao cho nồng độ chất khô cuối cùng đạt 20 ÷ 220Bix là thích hợp

Công thức dùng trong bổ sung đường như sau:

x100

xaM







M: độ khô cuối cùng của dịch quả mà ta múôn đạt được

a: độ Brix ban đầu của dịch quả

x: hàm lượng đường cần bổ sung cho 100g dịch quả

Nếu dịch lên men có hàm lượng đường thấp, quá trình lên men sẽ dễ dàng, lượng đường sẽ chuyển hóa hết thành rượu , độ cồn đạt khoảng 7 ÷ 80

Nếu dịch lên men có hàm lượng đường quá cao thì quá trình lên men sẽ có trở ngại Đường qua nhiều nấm mensử dụng không hết, sự chuyển hóa đường thành rượu bị cản trở Mặt khác, hàm lượng đường còn sót lại trong dịch lên men sẽ tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic phát triển gây hư hỏng sản phẩm

Tuy nhiên, sản phẩm sirô bưởi có cồn yêu cầu độ cồn trong sản phẩm chỉ từ 4 ÷ 50nên ta có thể không cần phối chế thêm đường vào dịch quả

Điều chỉnh pH của dịch quả bằng cách bổ sung acid citric và dùng pH kế để xác định pH của dung dịch pH thích hợp cho quá trình lên men là 4 ÷ 4,5

Phương pháp thanh trùng bằng NaHSO3:

Ưu điểm: tiêu diệt mạnh các nấm men, nấm mốc dại còn tồn tại trong dịch quả Có tính sát khuẩn mạnh trong môi trường acid Dễ bay hơi, không gây độc cho sản phẩm Ổn định được thành phần vitamin C cho dịch quả vì SO2 có tính khử mạnh hơn, vừa chống oxy hóa tốt vừa tiêu diệt được vi sinh vật và các quá trình lên men không mong muốn

Nhược điểm: nếu chất này còn sót lại trong sản phẩm thì gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, nên ta chỉ dung một lượng vừa đủ so với lượng dịch quả tương ứng Có thể tự phân hủy trong dịch quả sau khỏang thời gian nhất định

Dịch quả vừa được bổ sung NaHSO3 để thanh trùng thì cần chờ khỏang 120 phút để chất này tự phân hủy Không nên bổ sung cùng một lúc với nấm men hay trước thời gian tự phân hủy, vì nấm mencó thể bị vô họat

2.3.6 Lên men

Ta tiến hành bổ sung nấm menvào dịch quả đã thanh trùng với tỉ lệ thích hợp Cho

Nấm men phải được hoạt hóa trước với 100ml nước ấm có nhiệt độ 300C trong 30 phút Sau đó cho nấm menvào dung dịch lên men và đem khuấy trộn Lượng nấm men cho vào khoảng 1g/4,54 lít dung dịch (Cooke, 1988)

Theo thực nghiệm lượng nấm mencho vào khoảng 0,04% là tốt nhất Sau đó khuấy trộn đều giúp nấm menphân bố đều hơn và cung cấp nhiều oxy hơn nhằm giúp nấm mentăng sinh khối trong giai đoạn đầu

Đậy nắp kín vì nấm menlà vi sinh vật kỵ khí tùy tiện Khi môi trường đầy đủ oxy, nấm menphân hủy đường thành nguồn năng lượng và cấu tạo tế bào tăng sinh khối Trong điều kiện thiếu oxy, nấm mensử dụng oxy hòa tan trong môi trường để sinh trưởng và chủ yếu là lên men

Quá trình lên men có thể tiến hành trong khoảng 18 ÷ 320C nhưng tốt nhất là 20 ÷

250C Sau khi lên men 3 ÷ 4 ngày, quá trình lên men đạt cường độ mạnh nhất, CO2 sinh ra nhiều gây ra hiện tượng sủi bọt Cường độ lên men giảm dần vào các ngày

kế tiếp Trong quá trình lên men, lượng đường giảm nhanh, hàm lượng rượu tăng rồi dừng lại ở cuối quá trình lên men Dịch lên men đạt 8% cồn thì dừng quá trình lên men

2.3.7 Lọc dịch quả sau khi lên men

Để loại bỏ các nấm menlắng ở bên dưới dụng cụ lên men, tách xác quả và những chất không tan như cellulose, protein ra khỏi dịch lên men để tạo độ trong cho sản phẩm

Sau khi kết thúc quá trình lên men cần tách xác quả ra khỏi dịch lên men Việc tách muộn sẽ làm tăng hàm lượng chất hòa tan có trong dịch lên men, nhưng đồng thời cũng làm tăng vị chát, đắng hay các biển đổi màu sắc không mong muốn Vì vậy chúng ta cần nhanh chóng tách các xác quả còn lại sau khi lên men xong

Nhiệt độ ở giai đoạn kết thúc quá trình lên men cũng sẽ quyết định quá trình tách xác quả sớm hay muộn, Khi nhiệt độ càng cao, diễn biến quá trình lên men xảy ra càng nhanh thì càng phải sớm tách xác quả và ngược lại

2.3.8 Thanh trùng dịch quả sau khi lên men

Sau khi kết thúc quá trình lên men, dịch lên men sẽ được lọc và thanh trùng ở nhiệt

độ 850C, thời gian 15 phút nhằm tiêu diệt các tế bào nấm mencòn xót lại trong dịch lên men để tránh hiện tượng nấm mensẽ tiếp tục lên men khi ta bổ sung đường vào sản phẩm

2.3.9 Khử đắng: Dịch quả sau khi lên men vẫn còn tồn tại vị đắng Naringin gây

nên làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm Ta sẽ tiến hành bổ sung ezyme β-

glucosidase để khử vị đắng trong dịch bưởi

2.3.10 Phối chế dịch quả sau khi lên men

Ta phối chế thêm vào đó sucrose và acid citric, pectin với tỉ lệ thích hợp phù hợp với yêu cầu của người tiêu dùng, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản

Phối chế theo công thức:

Đường thêm vào =

Acid thêm vào =

Trong đó:

Msp: lượng sản phẩm cần đạt (kg)

Dsp: hàm lượng đường của sản phẩm cần đạt (%)

Mp: khối lượng dịch quả sau lên men (kg)

Ddq: hàm lượng đường của dịch quả sau lên men (%)

Asp: độ chua (acid) cần đạt của sản phẩm (%)

Adq: độ chua của dịch quả sau lên men (%)

2.3.11 Bài khí

Ta tiến hành bài khí bằng thiết bị bài khí hút chân không nhằm mục đích đuổi khí còn sót lại trong chai để tránh các hiện tượng hư hỏng oxi hóa các chất nhạy cảm trong sirô như màu sắc và mùi vị

2.3.12 Thanh trùng

Thanh trùng là quá trình xử lý nhiệt ở nhiệt độ dưới nhiệt độ sôi Trong sản phẩm sirô thanh trùng nhằm mục đích tiêu diệt vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm (Lê Mỹ Hồng, 2000) Đồng thời, sirô bưởi là sản phẩm có chất màu tự nhiên

sẽ dễ bị biến đổi Vì vậy, việc lựa chọn thời gian và nhiệt độ thanh trùng rất quan trọng Sirô quả được thanh trùng ở 850C trong 2 phút sẽ cho sản phẩm được bảo quản ít nhất 4 tuần và giữ được chất lượng như ban đầu (Nguyễn Minh Thủy, 2009)

2 4 GIỚI THIỆU VỂ NẤM MEN

2.4.1 Cấu tạo và thành phần của nấm men

Nấm men khá phổ biến trong tự nhiên, nhất là trong môi trường có pH thấp (rau

100

* 100

D

*

Msp sp dq dq



chanh, hình chùy, hình trứng, hình thoi…Có loại nấm menmọc khuẩn ty và có loại

có khuẩn ty giả Khuẩn ty giả là khuẩn ty chưa thành sợi rõ rệt mà do nhiều tế bào nối với nhau thành chuỗi dài Có loại nấm menmọc thành váng trong môi trường lỏng

Kích thước tế bào nấm menthay đổi tùy thuộc từng giống, từng loài và cả môi trường nuôi cấy Nói chung, kích thước tế bào nấm mentrung bình vào khoảng (3  5) x (5  10)µm

Tế bào nấm mencó các thành phần cơ bản sau:

- Vách tế bào: khi non mỏng sau đó dày lên Vách tế bào chủ yếu là glucan, mannan (80%), còn lại là protein (10  20%), một ít lipit, đôi khi có polyphotphat, enzyme, sắc tố Đặc biệt vỏ tế bào nấm mencòn có kitin

- Màng tế bào chất dày 7  8µm, cấu tạo chủ yếu là protein (50%), lipit (20%), một

ít polysaccarit

- Tế bào chất là một thể dịch có chứa

- Ty thể: là trạm lưu trữ năng lượng sinh học thường ở dạng ATP

- Riboxom: chứa các hạt có chức năng tổng hợp protein

- Các thể ẩn khác: không bào hoặc các khí khổng là loại túi có chứa dịch bào trong

đó có enzyme, polyphotphat, lipoit, ion kim loại Tế bào già không bào lớn hơn té bào con Các hạt chất béo, hạt tinh bột là các chất dinh dưỡng dự trữ

- Nhân của tế bào nấm menlà nhân thật, có sự phân hóa, kết cấu hoàn chỉnh và ổn

định Nhân thường có hình tròn, đôi khi kéo dài, kích thước đường kính khoảng 2 

2.4.2 Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang

Nấm men trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces Meyer Meyer năm

1938 lần đầu tiên đã gộp các loài nấm menbia và nấm menrượu vang thành một giống

Saccharomyces có bào tử trong nang thường là 1 ÷ 4 bào tử, có khi tới 8 Tế bào

của chúng có hình dáng khác nhau: hình tròn, ovan, hoặc elip Sinh sản bằng lối nảy chồi, sử dụng đường trong quả trình hô hấp và lên men, có trường hợp lên men ở dich đường 30% và tạo được 18o cồn Không đồng hóa được muối nitrat

Giống Saccharomyces có tới 18 loài, nhưng chỉ có 7 loài thường gặp trong nước

quả

Các loài nấm men không sinh bào tử thường gặp trong nước quả và khả năng lên

men hoặc tiêu hao đường trong đó, phổ biến là kloeckera, Torulopsis Người ta

thường gọi chúng là men dại

Sau đây là một số loài nấm menthường gặp trong nước quả là có vai trò quan trọng trong nghề làm rượu vang:

a Saccharomyces vini (S.vini):

- Đây là tên hiện nay dùng phổ biến, trước đây người ta gọi là S vini Meyer hay là

S.ellipsoideus, theo Lodder là Saccharomyces cerevisiae Hansen

- nấm mennày phổ biến trong quá trình lên men Khả năng kết lắng của nó phụ thuộc và từng nòi: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông Nguồn dinh dưỡng cacbon của loài này là đường, cồn và axit hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là axit pantotenic, biotin, mezôinit, tiammin và piridoxin

- Đa số các loài tế bào của loài này hình ovan có kích thước (3 ÷ 8) x (5 ÷ 12) µm,

sinh sản theo lối nảy chồi và tạo thành bào tử S.vini sinh ra enzim invectaza có khả

năng khử đường sacaroza thành fructaza và glucoza, vì vậy trong lên men ta có thể

bổ sung loại đường này vào dung dịch quả và hàm lượng rượu được tạo thành bình thường đối với nhiều nòi của men này chỉ đạt được 8 ÷ 10% so với thể tích

Ở giai đoạn cuối lên men S vini kết lắng nhanh và làm trong dung dịch rượu

- Các nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sunfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho vang có mùi đặc trưng riêng biệt

- Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào S vini thường bị già, không

tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh

b Saccharomyces uvarum (S.uvarum):

Men này được tách từ nước nho, rượu và nước quả phúc bồn tử lên men tự nhiên

Về hình thái nó không khác các loài khác Khả năng sinh bào tử khá mạnh trên môi trường thạch-malt Các nòi của loài này có thể lên men 12 ÷ 130 cồn trong dung dịch nước nho Một vài nòi được dùng trong sản xuất rượu vang

c.Saccharomyces chevalieri theo Lodder là Saccharomyces chevalieri Guilliermond:

- nấm mennày được tách từ dịch quả lên men tự nhiên, từ vang non được gây men nước dừa hoặc nước cọ

- Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước dịch quả để tạo 160 cồn nó

thường lẫn với S vini

d Saccharomyces oviformis (S.oviformis ) theo Lodder là Sac.Beuanes saccardo

- Được tách tạo ra từ nước quả tự lên men, nhưng loại nấm mennày ít hơn so với

S.vini giống thuần chủng phát triển tốt trong nước nho và các loại nước quả khác,

có khả năng chịu được đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường và tạo thành tới 180

cồn Các yếu tố sinnh trưởng của loại này giống như S.vini và có khả năng chịu

được độ cồn cao Dùng các nòi thuần chủng của giống này lên men dịch quả có hàm lượng đường cao để chế vang khô cho kết quả tốt Có hình dáng giống như S vini

và có thể tạo thành 18% rượu trong quá trình lên men, giống này tạo thành màng trên dịch quả S.oviformis lên men được glucoza, fructaza, manoza, sacaroza, maltoza và 1/3 rafinoza, không lên men được lactoza, pentoza Điều khác nhau cơ

bản của S.oviformis với S.vini là: S.oviformis không lên men được galactoza và men

nổi lên bề mặt dịch lên men tạo thành màng

- Hai giống men rượu vang này (S.vini và S.oviformis) có nhiều nòi được dùng trong

sản xuất Nói chung, nhiều nòi men rượu quả có khoảng nhệt độ thích hợp là 18 

250C, ở 350C sinh sản của chúng bị ức chế, ở 400C sinh sản bị ngừng hoàn toàn, ở nhiệt độ thấp hơn 160C sinh sản và lên men bị kéo dài Các điều kiện hóa - lý, thành phần và chất lượng dịch quả, cũng như pH môi trường có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình sống của nấm men

e Saccharomyces cerevisiae (S.cerevisiae):

Loại nấm mennày có khả năng lên men nhiều loại đường khác nhau như: glucose, fructose, saccarose, maltose, galactose từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau như: gạo, nếp, khoai…NM này có thể lên men tốt với hàm lượng đường trong dung dịch

từ 12  14%, nồng độ rượu trong dịch lên men từ 10  12% Nhiệt độ lên men thích hợp là 28  320C

2.4.3 Những yêu cầu đối với nấm men sử dụng trong chế biến

Đa phần để sản xuất rượu đều dùng các chủng của S ellipsoideus và S.oviformis

var cheresiensis Hương vị đặc trưng của từng loại rượu sẽ phụ thuộc chủ yếu vào

đặc tính của nguyên liệu và qui trình công nghệ, ngoài ra còn phụ thuộc vào chủng nấm men Theo Schandel, nấm men đã phân lập và sử dụng trong sản xuất phải đạt những yêu cầu sau:

- Khả năng lên men cao Những chủng loại này khi ở điều kiện tối ưu cần đạt được

Nhiệt độ lên men cao vào khoảng 30  350C, rượu etylic tích tụ càng sớm, tốc độ lên men cao và kết thúc sớm nhưng lượng đường còn sót lại kha lớn Điều này nguy

S oviformis

S vini S uvarum

Hình 2.5: Một số loại nấm menthường gặp

làm chua dịch lên men, ảnh hưởng đến vị của sản phẩm Lên men ở nhiệt độ cao cũng làm cho các vi khuẩn tạp nhiễm phát triển nhanh gây ra các biến đổi xấu về chất lượng

Nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng đến cường độ lên men và sinh trưởng của nấm menmà còn ảnh hưởng đến sự sinh các sản phẩm phụ và thứ cấp Nhiệt độ cao dễ tích tụ nhiều rượu bậc cao cùng như acetaldehyde, nhiệt độ tăng từ 10  250C kéo theo tăng hàm lượng acetaldehyde từ 1,25 lên 21,5 mg/l

Nhiệt độ và độ hiếu khí có liên quan chặt chẽ với nhau Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men, dịch lên men có một lượng oxy hòa tan và nhiệt độ 25  300C rất thích hợp cho nấm mensinh trưởng và phát triển Hoạt tính hô hấp của nấm menbị giảm khi nhiệt độ xuống thấp Cường độ hô hấp của nấm menở 5oC có thể chỉ bằng 1/5 so với ở 300C

Nấm men cũng có loài chịu nhiệt và chịu lạnh Những loài chịu nhiệt ở 40  420C

có lực lên men cao nhưng năng lượng hô hấp giảm đáng kể Trong công nghiệp rượu cồn, ta cần chọn chủng nấm men thích hợp cho từng quá trình sản xuất Đặc biệt, vùng khí hậu nhiệt đới như ở nước ta nếu chọn được chủng lên men ở nhiệt độ

36  380C mà vẫn không làm giảm chất lượng sản phẩm

2.4.5.2 Oxy hòa tan (độ hiếu khí)

Độ hiếu khí biểu hiện bằng lượng Oxy (O2) hòa tan trong môi trường, đơn vị tính là

mg O2/1 lít môi trường Nhiệt độ càng cao, lượng O2 hòa tan trong dịch càng thấp

O2 hòa tan vào môi trường lỏng ở dạng bọt khí nhỏ làm kích thích sự sinh sản của nấm menvà tạo điều kiện cho tế bào nấm menhô hấp Trong môi trường có khuấy trộn và thổi khí làm cho bọt khí càng phân tán và đều hơn Do đó, tế bào nấm mencàng được tiếp xúc với chất dinh dưỡng và O2 tốt hơn Bình thường O2 hòa tan tối đa trong nước đến 9 mg/l, nồng độ giảm còn 1 mg/lít nấm menngừng sinh sản

O2 cũng gây ảnh hưởng mạnh đến hoạt tính của nấm menvà đặc biệt đến sự phát triển của nấm men Một số enzyme của nấm menchỉ phản ứng với O2 mà không gây phản ứng với bất kỳ một chất nhận hydro nào khác Chúng ta, thấy hiện tượng này ở enzyme oxygenaza – các enzyme tham gia vào quá trình sinh tổng hợp các axit béo không no và sterol

Theo Louis Pasteur, nấm men cần O2 để sinh sản và phát triển Tuy nhiên, nếu hàm lượng O2 quá cao trong môi trường thì khi lên men sẽ kéo dài pha sinh trưởng, giảm tốc độ lên men của tế bào nấm men và tăng hàm lượng đường còn sót lại trong sản phẩm

2.4.5.2 pH của môi trường

- pH của môi trường lên men hay môi trường nuôi cấy vi sinh vật nói chung có ảnh

hưởng lớn đến đời song vi sinh vật Mỗi chủng hay nhóm vi sinh vật có khoảng pH

thích hợp hay tối thích cho sinh trưởng và phát triển

- Ở nấm men, với các giống men rượu Saccharomyces cũng có những pH tối thích khác nhau Đối với men rượu và bia thuộc giống Saccharomyces pH ban đầu thích

hợp cho lên men là khoảng 5,5 Đối với men vang có thể lên men ở pH 2,8  3,8

- Nâng cao độ acid của môi trường làm cho nấm menthay đổi hình dáng: tế bào nhỏ hơn, dạng hình tròn nhiều hơn, trong tế bào chất tích tụ nhiều chất béo

2.4.5.3 Khí CO 2

Dưới áp lực khí quyển CO2 hoàn toàn không ảnh hưởng ức chế đến sinh trưởng của nấm men Khi khí quyển trên bề mặt dịch lên men được thay bằng CO2 thì lực lên men của giống men bia có thể tăng 3  4 lần Khi bơm CO2 vào môi trường với các chủng nấm mencó lực lên men mạnh kích thước tế bào sẽ tăng lên , ngược lại chủng nấm mencó lực len men yếu sẽ nhỏ hơn Nói chung, dưới áp suất dư của CO2 tế bào nấm mentăng lên đáng kể và có dạng hình tròn nhiều hơn

Ở một nồng độ xác định, khí CO2 sẽ kìm hãm hoặc đình chỉ sinh sản nấm men CO2 làm cho quá trình hô hấp của nhiều vi sinh vật chậm lại và được áp dụng trong các quá trình công nghệ như: bảo quản nước quả, trái cây, đồ uống có gas Theo nghiên cứu của Miuler – Thurau, khi:

+ Hàm lượng CO2 trong rượu đạt đến 0,25% trọng lượng CO2 thì việc sinh sản của nấm menbị đình trệ

+ Hàm lượng CO2 trong rượu đạt đến 1,5% trọng lượng CO2 thì nấm men không còn sinh sản được

2.4.5.4 Ảnh hưởng của đường

Trong môi trường lên men có hàm lượng đường từ 10  25%, nấm men hoạt động bình thường

Trong môi trường lên men có hàm lượng đường từ > 25%, nấm men hoạt động chậm lại

Trong môi trường lên men có hàm lượng đường từ 35%, nấm men hoạt động rất yếu

và chậm chạp

2.4.5.5 Acid hữu cơ: Theo nghiên cứu của M.A.Geraximop thì nấm mencó thể giữ

được hoạt tính ở 10  20 g/l axit tự do (axit tactric, axit malic, axit citric) Chúng có

2.4.5.6 Rượu etylic

NM khi gieo cấy vào môi trường lên men sau một thời gian sẽ phát triển theo cấp số nhân và tích tụ etylic Hàm lượng rượu cao dần sẽ làm cho nấm mensinh trưởng chậm và đến nồng độ nào đó sẽ làm cho nấm mengiảm hoạt tính hoặc ngừng hẳn hoạt động của nấm men

Khả năng chịu đựng nồng độ rượu nào đó của các chủng nấm menlà không giống nhau Nó phụ thuộc vào khả năng thích ứng và trao đổi chất của tế bào của từng chủng Một chủng nấm mencó khả năng tạo thành và tích tụ nhiều rượu etylic trong môi trường có nghĩa là chủng ấy có khả năng chịu đựng được nồng độ rượu cao

2.4.5.7 Thành phần môi trường

Thành phần môi trường nuôi cấy và lên men có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng và trao đổi chất trong tế bào nấm men, đặc biệt có thể quyết định cả hiệu suất lên men hoặc chuyển hướng lên men từ sản phẩm này sang sản phẩm khác

Trong môi trường có thể chia làm 4 nhóm thành phần:

- Nguồn dinh dưỡng cacbon:

Nguồn dinh dưỡng cacbon đối với nấm mengồm có: đường và dẫn xuất, các loại rượu, axit hữu cơ, axit amin…Đa số, loài lên men rượu lên men được glucose, fructose, saccarose và galactose Rafinose được sử dụng một phần Còn lactose, melibiose, pentose, dextrin và tinh bột hoàn toàn không được đồng hóa Theo cường

độ sử dụng glucose và fructose, người ta chia nấm menthành 3 nhóm:

+ Nhóm thích glucose (glucosophyle) lên men glucose từ 80 ÷ 85% Phần lớn là các

loài thuộc giống Saccharomyces, Saccharomycodes và Brettanomyces

+ Nhóm thích fructose (fructosophyle) chỉ sử dụng 5 ÷ 10% glucose (S baili, S

rouxii, T stella)

+ nấm menưa thích cả 2 loại đường và sử dụng được 50% glucose, 40 ÷ 60%

fructose (S rosei, Pitria membranaefacien)

Các chủng nấm mennhạy cảm với glucose thì quá trình hô hấp bị ức chế ngay cả khi

có mặt glucose với hàm lượng thấp (0,4%) Trong lên men bia nếu dich malt chứa 1% glucose cũng ức chế hô hấp của nấm men Trong trường hợp glucose chưa đủ

để ức chế hô hấp thì khi có mặt của oxy glucose sẽ bị đốt chấy hoàn toàn thành CO2

và H2O theo con đường glycoliz và qua vòng Krebs

- Nguồn các chất sinh trưởng

Bao gồm các vitamin, các acid amin, peptit Trong sản xuất, người ta có thể dung nguồn chất sinh trưởng là cao ngô, cao nấm men, dịch chiết từ rau quả có mặt các

acid amin, peptit, vitamin, chất khoáng… Các nguồn này có sự ảnh hưởng khác biệt lên các dạng lên men khác nhau

Vitamin cùng với các acid amin trong môi trường có tác dụng rất lớn đến sinh trưởng và trao đổi chat của tế bào nấm men Thiếu một vitamin nào đó mà nấm menkhông sinh trưởng được thì chỉ cần bổ sung vitamin đó vào

Có 6 nhóm vitamin nhóm B là nhân tố cơ bản kích thích sinh trưởng các nấm menkhông màu: inozit (B8), biotin (B7), axit pantotenic (B3), tiamin (B1), pyridoxine (B6), axit nicotinic (B5) Liều lượng tối thiểu cho các vitamin này có tác dụng dương tính đến sự phát triển của nấm men: inozit – 5, biotin – 0,0001, axit pantotenic – 0,25, tiamin – 1, pyridoxine – 0,25, axit nicotinic – 0,5 µg/ml môi trường

Đối với các loài nấm mensinh sắc tố Rhodotorula trong 6 vitamin trên thì tiamin được thay thế bằng axit paraaminobenzoic

- Các nguồn chất khoáng đa lượng, trung lượng và vi lượng

Trong số này, phospho, kali, magie được coi là đa lượng và magie là quan trọng nhất Hàm lượng phospho cần đủ cho sinh trưởng, nếu phospho cao sẽ kéo dài quả trình sinh trưởng ảnh hưởng đến hiệu suất lên men Các nguyên tố khác cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các enzyme hoặc hoạt hóa các ezym của tế bào nấm men

- Nguồn nitơ dinh dưỡng

Nguồn dinh dưỡng nito cần thiết cho các cấu tử của tế bào có chứ nito như axit amin, protein, purine, pyrimidine cần phải có mặt trong môi trường ở dạng vô cơ

và hữu cơ Những nguồn dinh dưỡng nito rất cần thiết cho cấu tạo tế bào, sinh trưởng và sinh sản của nấm men

Phần lớn nấm menkhông đồng hóa được nitrate Song giống Hansenula và một vài loài thuộc giống Brettanomyces lại sử dụng được nitrate Các nguồn nito vô cơ ddocwj nấm menđồng hóa tốt: amoni sulfat, phosphate, axetat, lactate, malat, xucxinat và nước ammoniac Các axit amin được nấm menđồng hóa trước hết, đặc biệt là giống Nitơ – ammoniac có trong dịch quả từ 25  100mg/l được nấm menđồng hóa nhanh để phục vụ cho sinh sản Do đó, khi dịch quả không đủ lượng nitơ – ammoniac cần phải bổ sung muối amoni để đẩy mạnh nấm mensinh trưởng

Ở cuối quá trình lên men thường xuất hiện ở trong môi trường một lượng đáng kể amin do trao đổi chất của tế bào nấm mentạo ra cũng như một số nấm menbị tự phân Các axit amin này cùng với amoni sulfat là các tác nhân làm tăng hoạt tính các ezym Hoạt tính của asparatat-amonitransferaza tăng từ 3,1đ.v/mg protein ở giữa giai đoạn lên men đến 47,7 đ.v/mg protein ở cuối giai đoạn lên men; hoạt tính

amonitransferaza ở giữa lên men chỉ thấy vết và ở cuối lên men tìm thấy là 2,64 đ.v/mg protein

2.5 CÁC CHẤT PHỤ GIA TRONG SẢN XUẤT SIRÔ

2.5.1 Sucrose

Sucrose có công thức phân tử C12H22O11, là một hetero – oligosaccharide được tạo thành từ 2 monosaccharide: glucose và fructose nhờ liên kết -1,2-glycoside Tên gọi hệ thống của nó là α-D-glucopyranozyl-(1→2)-β-D-fructofuranozit Sucrose còn được gọi là đường kính, đường ăn, đường mía Sucrose có trong củ cải đường, mía, mật ong…

Sucrose ở trạng thái kết tinh, tinh thể sucrose trong suốt không màu, không ngậm nước Độ hòa tan trong nước khá cao, khi nhiệt độ tăng thì độ hòa tan tăng Nếu trong dung dịch có KCl, NaCl thì độ hòa tan của đường tăng lên Ngược lại, MgCl2, CaCl2 thì cản trở quá trình hòa tan của đường

Khi chiếu ánh sáng vào dung dịch, đường có khả năng khúc xạ ánh sáng rất lớn Nồng độ dung dịch càng tăng thì khả năng khúc xạ ánh sáng càng lớn Dựa vào đặc tính này, người ta sử dụng chiết quang kế để đo độ hòa tan của đường

Ở trạng thái kết tinh, đường không hút ẩm Độ hút ẩm phụ thuộc vào tạp chất lẫn vào trong đường, độ tạp chất càng cao thì khả năng hút ẩm cao

Dưới tác dụng của axit và kiềm mạnh hay enzyme invertasea, sucrose bị thủy phân tạo thành glucose và fructose Dưới tác dụng nhiệt độ cao (1600C) đường bị nóng chảy, ở 1800C trở lên đường sẽ bị caramen hóa

Hình 2.6: Công thức phân tử của sucrose