NGHIÊN cứu CHẾ BIẾN nước GIẢI KHÁT lên MEN từ TRÁI CHÙM RUỘT

 Sau khi chọn ra được các yếu tố thích hợp nhất cho quá trình lên men, Cuối cùng là phần kết luận về các thông số tìm ra thích hợp để chế biến nước giải khát lên men từ trái chùm ruột,

TỔNG QUAN

Tổng quan về nguyên liệu

2.1.1 Tổng quan về nguyên liệu trái chùm ruột:

2.1.1.1 Nguồn gốc và sự phân bố:

Chùm ruột là cây nhiệt đới/cận nhiệt đới, chịu lạnh tốt, sinh trưởng ở độ cao 1000m (El Salvador) và cho quả cả ở Tampa, Florida Nguồn gốc của cây là Madagascar, sau đó được du nhập đến Đông Ấn.

Philippies từ thời tiền sử

Cây được đưa từ Timor đến Jamaica vào năm 1793 và sau đó lan rộng tại các đảo

Caribbean và Bahamas-Bermuda; từ đó đến các quốc gia Trung Mỹ như Colombia,

Peru, Ba Tây Tại Hoa Kỳ, cây có mặt tại vùng Nam Florida Ở Việt Nam, chùm ruột trồng phổ biến ở miền Nam

Chùm ruột còn gọi là tầm ruột Là loài cây duy nhất có quả ăn được trong họ

Tên khoa học: Phyllanthus acidus (các tên thực vật tương đương: P.acidissmus;

Họ Euphorbiaoeae (Đại kích), cùng họ cao su và xương rồng

Tên Anh-Mỹ: Malay gooseberry, Country gooseberry, Damse, Star gooseberry

Tên Pháp: Cerisier de Tahiti, Groseillier des Antilles

Luận văn tốt nghiệp GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Hình 2.1 – Nhánh chùm ruột: Hình 2.2 – Trái chùm ruột:

Hình 2.3 – Cây chùm ruột: Hình 2.4 – Thân chùm ruột:

Chùm ruột là cây thân gỗ nhỏ, cao 2-9m, tán rậm, cành chính cứng, dày; cành non màu lục, cành già màu xám, sần sùi do vết sẹo cuống lá Cuối mỗi cành chính là chùm cành nhỏ xanh, dài 15-30cm, mọc dày đặc.

Lá chùm ruột mọc so le, hình trứng dài 4-5cm, rộng 1,5-2cm Hoa chùm ruột màu hồng, mọc thành xim ở nách lá Quả chùm ruột mọng, hình tròn, đường kính 2-2,5cm, xanh khi chưa chín, vàng nhạt hoặc trắng khi chín.

Luận văn tốt nghiệp hướng dẫn bởi ThS Vương Thị Việt Hoa nghiên cứu hai loại chùm ruột: ngọt và chua Mỗi quả chùm ruột chỉ có một hạt và có vị chua, ngọt hoặc nhạt, với thịt quả giòn và nhiều nước.

Chùm ruột ra hoa tháng 3-5, thu hoạch chính vụ tháng Giêng và có thể cho quả thêm vài đợt nhỏ trong năm Ở Ấn Độ, cây cho quả hai vụ chính: tháng 4-5 và tháng 8-9.

2.1.1.4 Điều kiện sinh trưởng, phát triển và bảo quản:

Cây chùm ruột, với khả năng chịu lạnh tốt, thích nghi với khí hậu nhiệt đới, cận nhiệt đới và vùng cao trên 1000m.

Cây chùm ruột ưa nắng nhưng không chịu được nóng quá, thích hợp với nhiều loại đất trừ đất sét pha cát Trồng cây từ cây con, cần tưới nước đều đặn, làm cỏ thường xuyên và bón phân sau mỗi lần thu hoạch để cây phát triển tốt, hạn chế rụng sớm Đất khô hạn sẽ khiến cây còi cọc.

Chùm ruột thu hoạch chính vụ tháng Giêng, sau khi ra hoa tháng 3-5 Ấn Độ có hai vụ chính: tháng 4-5 và 8-9 Quả chín chuyển màu vàng xanh nhạt hoặc trắng, múi to, độ Bx cao, đây là thời điểm thu hoạch lý tưởng.

Chùm ruột thường thu hoạch thủ công Chất lượng quả không phụ thuộc vào đất trồng, nhưng cần rửa sạch và làm khô trước khi bảo quản ở 20°C, độ ẩm 85-90% Bảo quản ở nhiệt độ cao hơn sẽ làm giảm chất lượng nhanh chóng Đựng trong túi polyethylene kín ở 23°C giúp giữ chùm ruột tươi ngon đến 2 tuần.

Trong 100gram quả ăn được chứa: Độ ẩm 91.9 g

(Kết quả phân tích từ mẫu lấy tại El Salvador - Theo Julia Moton)

Ngoài thành phần dinh dưỡng trên lá chứa B-amyrin, philantol.Vỏ rễ chứa tanin

(18%), gallic acid, saponins; phyllanthusol A và B

Vitamin C (acid ascorbic) là chất dinh dưỡng thiết yếu, có nhiều trong trái cây và rau củ, tham gia cấu tạo xương, da và thành mạch Nó giúp sản xuất collagen, quan trọng cho sức khỏe răng, lợi, xương, sụn, và làn da, đồng thời tăng sức đề kháng, chống oxy hóa, giảm nguy cơ bệnh tim mạch, đục thủy tinh thể và tiểu đường Vì tan trong nước và không dự trữ được, cần bổ sung Vitamin C hàng ngày.

Chùm ruột giàu muối khoáng giúp hồi phục sức khỏe và cân bằng hoạt động nội tạng, hàm lượng kẽm cao hỗ trợ lợi tiểu, cùng cellulose kích thích tiêu hóa.

2.1.1.6 Giá trị và ứng dụng của trái chùm ruột:

Quả chùm ruột giải nhiệt, trị tụ máu, sưng tấy đau hông háng Vỏ, thân trị ung nhọt, giang mai, chảy máu, ghẻ lở, đau răng, đau mắt, đau tai, tiêu đờm, trừ tích phổi, đau yết hầu Rễ, hạt có tác dụng tẩy Lá, rễ giải độc nọc rắn, tán huyết ứ, tiêu độc, sát trùng Một số nghiên cứu khoa học đã chứng minh công dụng của chùm ruột.

Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu sự thay đổi vận chuyển chất điện giải đường hô hấp ở bệnh nhân xơ nang, hướng dẫn bởi ThS Vương Thị Việt Hoa.

Đường không chỉ cung cấp năng lượng mà còn cân bằng độ chua ngọt trong nước giải khát Saccharose kết tinh, bao gồm đường tinh luyện và đường cát trắng (phân loại thành 3 hạng: thượng hạng, hạng một, hạng hai), là dạng đường phổ biến nhất.

Saccharose, hay đường ăn, là tinh thể màu trắng phổ biến Mía và củ cải đường là nguồn chính sản xuất saccharose Phân tử saccharose gồm α-D-glucose và β-D-fructose liên kết glucoside qua nhóm –OH tại C-1 của glucose và C-2 của fructose.

Hình 2.5 - Cấu tạo của đường sacchrose

Bảng 2.1 - Chỉ tiêu đường dùng trong sản xuất thực phẩm (Theo TCVN 1695 – 87) Đường cát trắng Chỉ tiêu Ðường tinh luyện

Thượng hạng Hạng một Hạng hai

Hàm lượng saccharose tính theo % chất khô không nhỏ hơn

99,8 99,75 99,62 99,48 Độ ẩm tính theo % khối lượng không lớn hơn 0,05 0,05 0,07 0,08

Hàm lượng đường khử tính theo % khối lượng không lớn hơn

Hàm lượng tro tính theo % khối lượng không lớn hơn 0,03 0,05 0,07 0,10 Độ màu tính theo độ Stame

Hình dạng Tinh thể đồng đều tơi khô, không vón cục

Mùi vị Tinh thể đường như dung dịch đường trong nước cất, có vị ngọt, không có mùi vị lạ

Bảng 2.2 - Các chất nhiễm bẩn

Asen (As), không lớn hơn 1 mg/kg Đồng (Cu), không lớn hơn 2 mg/kg Chì (Pb), không lớn hơn 0,5 mg/kg

Tổng quan về nước giải khát lên men từ trái cây

2.2.1 Giới thiệu về nước giải khát lên men:

Nước giải khát lên men là sản phẩm của quá trình lên men rượu chua kết thúc

Nước giải khát lên men chia làm hai loại chính: bia (từ nguyên liệu tinh bột) và nước quả lên men (từ trái cây) Các loại nước giải khát lên men phổ biến bao gồm nước cam, chanh, dứa, sơ ri, v.v.

Nước giải khát từ quả lên men (như dứa, chùm ruột) có thể bổ sung CO₂ để tạo ga Thành phẩm vẫn tiếp diễn quá trình sinh học, nên chỉ bảo quản được tối đa hai ngày ở nhiệt độ thấp và chất lượng giảm rõ rệt sau 2-3 giờ khi rót ra Sản xuất thường chỉ đủ dùng trong ngày và ngon nhất khi uống tươi Tuy nhiên, sản phẩm thương mại được loại bỏ bớt nấm men, thanh trùng, kéo dài thời gian bảo quản lên 2-3 tháng.

 Nồng độ chất khô hoà tan: 7-9% khối lượng

 Nồng độ rượu: 3,0-8,0% thể tích

 Thời gian bảo quản: 2-3 tháng

 Thời gian tàng trữ để ổn định chất lượng: 3-6 tuần

 Mùi thơm nhẹ dễ uống, men rượu nhẹ và mượt mà, hơi ga nhẹ không làm cho người uống bị say

2.2.2 Giá trị dinh dưỡng của nước quả lên men:

Nước quả lên men vượt trội hơn các loại siro quả thông thường nhờ khả năng giải nhiệt hiệu quả và hương vị thơm ngon hơn Quá trình lên men tạo ra CO2, hòa tan và phản ứng với các chất trong nước, sinh ra este tạo mùi thơm dịu Sự hiện diện của peptid và acid cũng góp phần giữ bọt, tăng thêm chất lượng sản phẩm.

Theo từ điển bách khoa về thực phẩm của Nga, nước quả lên men an toàn hơn nước lọc, tốt cho sức khỏe, giảm mệt mỏi và tăng sức chịu đựng.

Nước quả lên men là thức uống giải khát, giải rượu hiệu quả nhờ vị ngọt mát Hơn nữa, hệ vi sinh vật có lợi trong nước quả lên men còn giúp ức chế vi khuẩn gây bệnh.

Nước ủ lên men giàu khoáng chất và vitamin B, C, hỗ trợ điều trị cảm, sốt, dị ứng, mệt mỏi kinh niên, bệnh phù, tăng đề kháng và ngăn ngừa khô da mùa đông.

Nước giải khát lên men từ trái chùm ruột giàu vitamin C, một chất chống oxy hóa mạnh, giúp giải nhiệt, trị nhức đầu, bổ gan, bổ máu và kích thích ăn ngon Chùm ruột chứa lượng vitamin C cao, tham gia vào nhiều phản ứng sinh học quan trọng như tổng hợp catecholamine, hydroxyproline và corticosteroid.

2.2.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước giải khát lên men:

Nước giải khát đóng vai trò thiết yếu trong đời sống, cung cấp nước cho quá trình trao đổi chất và bổ sung dưỡng chất, muối khoáng, bù đắp năng lượng tiêu hao Do đó, đây là nhu cầu không thể thiếu của con người.

2.2.3.1 Tình hình sản xuất nước giải khát lên men:

Nước giải khát lên men, đặc biệt từ trái chùm ruột, được xem là mặt hàng của thế kỷ 21 nhờ giá trị dinh dưỡng cao, giàu vitamin và khoáng chất, đồng thời phù hợp với giới trẻ.

Nước giải khát lên men từ trái cây như Bluebird, Treetop và California Cooler (có nguồn gốc từ Úc, Mỹ) đang phổ biến, chủ yếu ở dạng nước ép hoặc pha chế từ trái cây tươi Tuy nhiên, số lượng và chủng loại nước giải khát lên men từ trái cây vẫn còn hạn chế.

Nước quả lên men tự nhiên, độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng từ trái cây, là lựa chọn thức uống tốt cho sức khỏe Tuy nhiên, nhiều sản phẩm trên thị trường sử dụng hương liệu tổng hợp, nhiều đường, thậm chí đường hóa học, gây hại sức khỏe Nước giải khát lên men từ chanh dây, với hàm lượng cồn thấp, an toàn cho mọi đối tượng, nổi bật nhờ cồn etylic tự nhiên, tinh khiết Ở Nga, nước quả lên men (táo) phổ biến, có độ cồn nhẹ (1%), vị chua ngọt, mát lạnh, có thể bổ sung đường và hương vị khác.

Bảng 2.5 - Thành phần hóa học của nước táo lên men của Nga:

Thành phần hóa học Hàm lượng

Nước quả lên men, đặc biệt là nước táo, là thức uống phổ biến ở Nga, từ gia đình đến thương mại Hiện nay, nước táo lên men Nga được sản xuất công nghiệp rộng rãi, đóng chai, và tích cực quảng bá.

Nước giải khát lên men từ trái cây, một loại đồ uống phổ biến toàn cầu, sắp được sản xuất tại Việt Nam nhờ liên doanh giữa Công ty Trường Xuân (Hà Nội) và hãng Delphil Đây là sản phẩm mới, hiện chưa có mặt trên thị trường Việt.

Sản xuất nước quả lên men đơn giản, ít tốn kém về trang thiết bị, phù hợp với nhiều quy mô sản xuất Tuy nhiên, giá thành sản phẩm có thể là một hạn chế.

Luận văn tốt nghiệp hướng dẫn bởi ThS Vương Thị Việt Hoa đề cập đến yếu tố chất lượng nước quả lên men, nhấn mạnh tầm quan trọng của điều kiện kỹ thuật để tránh hư hỏng sản phẩm.

Tổng quan cơ chế của quá trình lên men và vi sinh vật

2.3.1 Cơ chế của quá trình lên men:

Lên men rượu là quá trình sinh học phức tạp chuyển hóa glucoza thành rượu và khí carbonic, cung cấp năng lượng cho nấm men sinh trưởng và sinh sản.

Nấm men không tiết ra enzyme phân giải polysacarit như tinh bột và glycogen Do đó, tinh bột cần được đường hóa thành đường đơn giản hơn để nấm men có thể sử dụng.

Sự lên men qua năm giai đoạn:

1 Trước hết glucose bị phosphoryl hóa bởi ATP để tạo nên glucose-6- photphat

E.glucokinaza Glucose + ATP glucozo-6-photphat

2 Sau đó glucozo-6-photphat chuyển hóa thuận nghịch dưới ảnh hưởng của enzyme photphoglucoizomeraza thành fructose-6-photphat

3 Một gốc photphat nữa từ phân tử ATP thứ hai chuyển đến fructose-6- photphat tạo nên fructose-1,6-diphotphat

Fructose-6-photphat + ATP fructose-1,6-diphotphat

Phản ứng này do enzyme photpho fructokinaza xúc tác Các phản ứng hóa học kể trên có thể mô tả như sau:

Giai đoạn một lên men glucose là giai đoạn chuẩn bị, phân tử glucose được hoạt hóa bằng ATP, gắn hai nhóm photphat, trở nên kém bền vững và tiêu tốn khoảng 20 Kcal/mol Giai đoạn hai, fructose-1,6-diphosphat bị enzym aldolaza phân giải thành hai photphotriose: 3-phosphoglycerinaldehyd và phosphodioxyaceton.

Luận văn tốt nghiệp GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA một trong các chất độc cho đường phân:

Giai đoạn lên men ban đầu chưa tạo năng lượng dù đường hexose đã phân giải Photphodioxyaceton có thể chuyển thành aldehyd 3-photphoglyceric Quá trình này liên quan đến chuyển vị hydro nội phân tử giữa carbon 1 và 2 của photphodioxyaceton.

Kết quả là một phân từ hexozodiphotphat cho hai phân tử aldehyd 3-

Luận văn tốt nghiệp hướng dẫn bởi ThS Vương Thị Việt Hoa nghiên cứu quá trình tích lũy năng lượng trong các liên kết photphat cao năng nhờ enzym aldehyd photphoglyceric dehydrogenase, với NAD và acid phosphoric là coenzym.

(H 3 PO 4 ) thì aldehyd 3-photphoglyceric bị oxy hoá để hình thành acid 1,3- photphoglyceric Việc oxy hoá aldehyd thành acid photphoglyceric kèm theo sự photphorin hoá ADP

Quá trình oxy hóa aldehyde trong phản ứng này minh họa mối liên hệ giữa khử nước và phosphoryl hóa Ba bước chính gồm: aldehyde gắn với nhóm SH của enzyme; tách hydro cho NAD+; và cuối cùng, phosphoryl hóa tạo ra acid 1,3-phosphoglyceric.

Hợp chất NAD với dehydrogenaza

Hợp chất aldehyd phosphoglyceric với dehydrogenaza

Hợp chất acid phosphoglyceric với dehydrogenaza

Từ phản ứng 2 thấy rằng năng lượng oxy hoá aldehyd photphoglyceric lúc đầu tích lại trong liên kết cao năng acid 1,3-photphoglyceric

Giai đoạn 4 lên men gồm 4 phản ứng: photphorin hoá acid 1,3-biphotphoglyceric bằng chuyển nhóm photphat nội phân tử, tiếp đến là phản ứng enol hoá, cuối cùng tạo thành acid pyruvic tự do.

1) Acid 1,3-photphoglyceric chuyển gốc photphat giàu năng lượng của mình (phản ứng chuyển phosphorin hoá) cho ADP để tạo nên acid 2-photphoglyceric và

ATP Phản ứng này do enzym photphoglycerinkinaza xúc tác

1) Acid 3-photphoglyceric nhờ chuyển nội phân tử nhóm photphat dưới ảnh hưởng của enzym photphoglycerinkinaza chuyển thành acid 2 photphoglyceric

2) Acid 2-photphoglyceric mất phân tử nước chuyển thành dạng enol của acid photphopyruvic Phản ứng này do enzym enolaza xúc tác

Phản ứng hình thành acid 2-photphoglyceric có nghĩa nhất định về mặt năng lượng

Quá trình enol hoá phân bố lại năng lượng trong phân tử glyceric, chuyển liên kết este nghèo năng lượng giữa gốc phosphat và acid glyceric thành liên kết photpho giàu năng lượng mà không cần năng lượng ngoại lai.

3) Acid photphenolpyruvate bị chuyển photphorin hoá với ADP đưa cho nó gốc photphat giàu năng lượng và tự giải phóng dưới dạng enol của acid pyruvic dễ dàng biến sang dạng Ceto:

Giai đoạn thứ 5 là giai đoạn khử được kết thúc bằng sự hình thành rượu etylic Giai đoạn này bao gồm hai bước:

1) Acid pyruvic bị decarboxyl hoá bởi enzym decarboxylaza và chuyển thành acetic

2) Aldehyd acetic bị khử thành rượu etylic nhờ việc oxy hoá NAD.H 2 hình thành ở giai đoạn thứ 3 do oxy hoá aldehyd photphoglyceric

Enzym decarboxylaza xúc tác phản ứng tạo rượu etylic, và trong điều kiện nhất định có thể xúc tác phản ứng ngược, dehydro hoá rượu etylic thành aldehyd acetic cần NAD+ Các phản ứng lên men rượu diễn ra tuần tự, liên kết chặt chẽ; ức chế bất kỳ phản ứng nào đều ảnh hưởng toàn bộ quá trình, không tạo ra rượu mà là sản phẩm trung gian Phản ứng oxy hoá và khử liên quan mật thiết, oxy hoá aldehyd photphoglyceric khử NAD+ thành NADH2, điều kiện cần thiết cho phản ứng chuyển aldehyd acetic thành rượu.

NAD.H 2 là vật chuyển hydro từ aldehyd photphoglyceric đến aldehyd acetic

Cần thấy rằng ở giai đoạn thứ hai của sự lên men khi phân giải fructose-1,6- diphotphat thành hai phân tử trioza: aldehyd 3-photphoglyceric và photphodioxyaceton

Dihydroxyacetone phosphate chuyển hóa thành 3-phosphoglyceraldehyde nhờ enzyme isomerase (phản ứng thuận nghịch), tạo ra hai phân tử 3-phosphoglyceraldehyde từ một phân tử glucose, dẫn đến sản sinh hai phân tử rượu và hai phân tử CO2.

Từ quan điểm năng lượng thì sự lên men rượu tỏ ra ít hiệu quả về năng lượng

Rượu là sản phẩm cuối cùng hoạt động sống của nấm men Trong nó còn chứa khoảng

327Kcal, từ một phân tử glycose tạo nên 2 phân tử rượu, tương ứng 654Kcal

Đốt cháy hoàn toàn glucose giải phóng 685 Kcal, nhưng lên men chỉ chuyển đổi một phần nhỏ năng lượng này (khoảng 7%) thành ATP, phần còn lại tỏa ra dưới dạng nhiệt Quá trình này diễn ra theo đường phân (glycolytic pathway).

Quá trình lên men rượu phức tạp, gồm nhiều phản ứng sinh hóa do enzyme xúc tác, tạo thành rượu etylic và CO2 CO2 và rượu etylic được giải phóng khỏi tế bào và nhanh chóng khuếch tán vào môi trường do khả năng tan tốt trong nước của rượu Luận văn tốt nghiệp có sự hướng dẫn của ThS Vương Thị Việt Hoa.

Quá trình lên men tạo ra khí CO2 bám vào tế bào nấm men Lực đẩy của bọt khí CO2 làm tế bào nổi lên bề mặt, giải phóng CO2 vào không khí Tế bào nấm men sau đó chìm xuống, tiếp tục quá trình này, tạo nên sự khuấy trộn môi trường, giúp quá trình lên men hiệu quả hơn.

2.3.2 Tác nhân của quá trình lên men:

Nấm men là tác nhân chính lên men rượu, quyết định chất lượng nước giải khát lên men trái cây nhờ quá trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm thông qua hệ enzyme tế bào.

Hình thái và kích thước:

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu, hoá chất, thiết bị

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu: Đề tài đã được thực hiện từ tháng 5/2010 đến tháng 8/2010 tại phòng thí nghiệm

Vi sinh và phòng Hoá Sinh Thực Phẩm của Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, trường Đại

Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM

3.2 Nguyên liệu, hoá chất, máy móc và thiết bị:

Nguyên liệu chính để sử dụng cho sản phẩm nước giải khát lên men là loại chùm ruột chua, loại chùm ruột này được trồng ở tỉnh Đồng Tháp

Chúng tôi sử dụng loại đường tinh luyện RS của công ty đường Biên Hoà

Chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae 1 (được cung cấp từ phòng vi sinh trường Đại Học Nông Lâm Tp.HCM)

Chủng nấm men Saccharosemyces cerevisiae (bar.bayanus), loại nấm men khô của hãng Maurivin, sản xuất tại Australia)

Kí hiệu: SC1 và SC2

Agar Pepton Glucose Xanh metylen Phenolphtalein

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TH.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Các thiết bị sử dụng gồm:

Kính hiển vi quang học

Nghiên cứu sử dụng các dụng cụ và thiết bị thuộc phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm, Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM.

Nội dung nghiên cứu theo quy trình sau:

K.Sát cách Tạp chất xử lý nguyên liệu

K.Sát thành phần hoá học

Bã K.Sát 0 Bx: 16; 20; 24 pH: 4,0; 4,5; 5,0 Ngày lên men:

Hình 3.1 – Quy trình chế biến nước chùm ruột dự kiến

Làm dập Thẩm thấu Điều chỉnh dịch lên men

Lên men Lọc Lên men phụ Lọc

Chiết rót Không thanh trùng

Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát cách xử lý nguyên liệu

 Mục đích: Xác định cách xử lý nguyên liệu tốt nhất cho quá trình lên men

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, một yếu tố, hai nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần

Chỉ tiêu theo dõi Chần Không chần

Nồng độ chất khô sau lên men ( 0 Bx) pH

Khả năng sinh khí CO 2

Chùm ruột sau thu hoạch được làm sạch: loại bỏ cuống, lá, tạp chất và quả hư, rồi rửa bằng nước muối Nguyên liệu sau đó được xử lý theo hai phương pháp.

Cách một là chùm ruột sẽ được chần qua nước sôi (kí hiệu C1)

Cách hai là không chần (kí hiệu C2)

Chùm ruột được làm dập, ướp đường 50% trong 7 ngày, sau đó trích ly lấy dịch sirô Dịch sirô được điều chỉnh và lên men.

Tỉ lệ nấm men: 2% so với dịch lên men

Thời gian lên men: 3 ngày Độ chua của dịch: pH=4,0

Lên men ở nhiệt độ phòng

Chỉ tiêu hoá l ý: Nồng độ chất khô ( 0 Bx), pH, nồng độ acid tổng (%)

Chỉ tiêu cảm quan: Mức độ ưa thích sản phẩm

3.3.2 Khảo sát dịch sirô chùm ruột: Để biết biết được các thành phần hóa lý của dịch sirô chùm ruột, chúng tôi tiến hành một số khảo sát

- Nồng độ chất khô (Phụ lục 2.1)

- Đường khử và đường tổng (Phụ lục 2.4)

3.3.3.1 Thí nghiệm 2: Khảo sát hai chủng nấm men (SC.1 và SC.2)

 Mục đích: Xác định chủng nấm men tốt nhất cho quá trình lên men

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, một yếu tố, hai nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần

Nồng độ chất khô sau lên men ( 0 Bx) pH Nồng độ acid tổng (%) Khả năng sinh khí CO2

Nghiên cứu sử dụng hai chủng nấm men: *Saccharomyces cerevisiae* 1 (từ phòng vi sinh Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, ký hiệu SC.1) và *Saccharomyces cerevisiae* var *bayanus* (nấm men khô Maurivin, Australia, ký hiệu SC.2).

Nấm men được nuôi cấy trong môi trường nước dứa đến mật độ 10⁷-10⁸ tế bào/ml rồi mới được bổ sung vào dịch lên men cùng các yếu tố cố định.

 Các yếu tố cố định:

Nồng độ chất khô của dịch chùm ruột trước lên men: 20 0 Bx

Tỉ lệ nấm men: 2% so với dịch lên men

Thời gian lên men: 3 ngày Độ chua của dịch: pH=4,0

3.3.3.2 Thí nghiệm 3: Khảo sát tỷ lệ nấm men (1%, 2%, 3%)

 Mục đích: Xác định tỷ lệ nấm men tốt nhất cho quá trình lên men

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, một yếu tố, ba nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần

Nồng độ chất khô sau lên men ( 0 Bx) pH

Dịch chùm ruột sau khi được chuẩn bị sẽ cho nấm men vào theo tỷ lệ lần lượt là 1% (TL1), 2% (TL2), 3% (TL3) Với mật độ 10 7 tế bào/ml

Nồng độ chất khô của dịch chùm ruột trước khi lên men: 20 0 Bx

Chủng nấm men: chọn ở thí nghiệm 2

Thời gian lên men: 3 ngày Độ chua của dịch: pH = 4,0

3.3.4 Khảo sát dịch trước lên men:

3.3.4.1 Thí nghiệm 4: Khảo sát nồng độ chất khô

 Mục đích: Xác định nồng độ chất khô ban đầu thích hợp nhất cho quá trình lên men

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, một yếu tố, ba nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần

Nồng độ chất khô trước lên men

16 0 Bx 20 0 Bx 24 0 Bx Độ giảm nồng độ chất khô ( 0 Bx) pH

Thí nghiệm 1 sử dụng phương pháp xử lý nguyên liệu thích hợp để phối trộn tạo ra 3 nồng độ chất khô: 16°Bx (BX1), 20°Bx (BX2) và 24°Bx (BX3).

Chủng nấm men: Khảo sát ở thí nghiệm 2

Tỉ lệ nấm men: Khảo sát ở thí nghiệm 3

3.3.4.2 Thí nghiệm 5: Khảo sát thời gian lên men

 Mục đích: Xác định thời gian lên men tốt nhất để kết thúc quá trình lên men chính

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, một yếu tố, năm nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần

Nồng độ chất khô sau lên men

Chuẩn bị dịch chùm ruột với các yếu tố được khảo sát ở các thí nghiệm trên, sau đó để lên men ở 5 mức thời gian khác nhau

Chủng nấm men: Chọn ở thí nghiệm 3

Tỉ lệ nấm men: Chọn ở thí nghiệm 4

Nồng độ chất khô của dịch chùm ruột trước khi lên men: chọn ở thí nghiệm 5 Độ chua của dịch: pH=4,0

3.3.4.3 Thí nghiệm 6: Khảo sát pH

 Mục đích: Chọn ra nồng độ pH thích hợp nhất cho quá trình lên men

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, một yếu tố, ba nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần pH trước lên men

( 0 Bx) pH sau lên men

Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến dịch chùm ruột đã được tiến hành với ba mức pH: 4.0 (PH1), 4.5 (PH2) và 5.0 (PH3), sau khi xử lý với các yếu tố cố định phù hợp.

Thời gian lên men: Chọn ở thí nghiệm 6

3.3.5 Thí nghiệm 7: Khảo sát chế độ thanh trùng và bảo quản sản phẩm

 Mục đích: Chọn ra cách xử l ý và bảo quản sản phẩm thích hợp

Sản phẩm sau khi được lên men với các yếu tố thích hợp được chọn ở các thí nghiệm trước sẽ được xử l ý như sau:

Mẫu I: Không thanh trùng, bảo quản ở nhiệt độ lạnh

Mẫu II: Không thanh trùng, bảo quản ở nhiệt độ thường

Mẫu III: Thanh trùng ở nhiệt độ 80 0 C/15 phút, bảo quản ở nhiệt độ thường

Chủng nấm men: Khảo sát ở thí nghiệm 2

Tỷ lệ nấm men: Khảo sát ở thí nghiệm 3

Bài báo nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất khô (thí nghiệm 4), thời gian lên men (thí nghiệm 5) và độ chua (thí nghiệm 6) đến quá trình lên men dịch chùm ruột.

Chỉ tiêu cảm quan: Màu sắc, độ trong, mùi vị

Phương pháp xác định các chỉ tiêu

Nồng độ chất khô: Xác định bằng khúc xạ kế Atago từ 0-32% (Phụ lục 2.1) pH: Máy đo pH Walklab (Phụ lục 2.2)

Nồng độ acid tổng: Chuẩn độ bằng NaOH 0,1N với chỉ thị màu là phenolphthalein (Phụ lục 2.5)

Khả năng sing khí CO2: Chúng tôi xác định dựa vào sự quan sát bằng mắt

Hình 3.2 – Minh họa cho phương pháp quan sát khả năng sinh khí CO 2

Chỉ tiêu cảm quan: Đánh giá các chỉ tiêu theo phương pháp so hàng, phương pháp cho điểm theo TCVN 3215 – 79 (Phụ lục 3).

Kiểm tra chất lượng sản phẩm

Sản phẩm cuối cùng được chọn dựa trên đánh giá cảm quan, chỉ tiêu lý hóa và vi sinh tại Viện Vệ Sinh Y tế Cộng đồng Thành phố Hồ Chí Minh.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Khảo sát cách xử lý nguyên liệu

4.1.1 Ảnh hưởng của cách xử lý nguyên liệu đến chỉ tiêu hoá lý:

Nghiên cứu so sánh quá trình lên men hai mẫu nguyên liệu: một mẫu đã qua chần và một mẫu chưa qua chần Thí nghiệm được thiết kế với 2 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần (150ml dịch lên men/nghiệm thức) Sau 3 ngày, kết quả cho thấy sự khác biệt giữa hai mẫu.

Bảng 4.1 – Giá trị trung bình của các chỉ tiêu hoá lý sau lên men theo cách xử lý nguyên liệu

Nghiệm thức Chỉ tiêu theo dõi

Khả năng sinh khí CO 2 ++ +

Trên cùng một hàng, những chữ số mang kí tự khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy 95%

+: Khả năng sinh khí CO2 ít

++: Khả năng sinh khí CO2 nhiều

Quá trình lên men mẫu không qua chần ban đầu tạo ra nhiều khí hơn so với mẫu qua chần; tuy nhiên, sau 3 ngày, lượng khí sinh ra ở mẫu không chần lại giảm xuống thấp hơn.

Quá trình lên men sử dụng cơ chất để tạo etanol, giảm nồng độ chất khô do nấm men sử dụng cho sinh trưởng và sản sinh etanol Đồng thời, độ chua dịch lên men tăng (pH giảm) vì acid hữu cơ và CO2 được tạo ra.

Phân tích thống kê (Phụ lục 4.1) cho thấy sự khác biệt về nồng độ chất khô, pH và nồng độ acid tổng giữa các mẫu có ý nghĩa thống kê (p

Tiêu đề	Nghiên Cứu Chế Biến Nước Giải Khát Lên Men Từ Trái Chùm Ruột
Tác giả	Nguyễn Thị Bích Như
Người hướng dẫn	Th.S. Vương Thị Việt Hoa
Trường học	Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.Hcm
Chuyên ngành	Công Nghệ Thực Phẩm
Thể loại	Luận Văn Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2010
Thành phố	Tp.Hcm

Định dạng
Số trang	129
Dung lượng	2,08 MB