nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ NỘI DUNG 2.1 Khái quát nước lên men .2 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Phân loại 2.2 Giới thiệu phương pháp công nghệ .2 2.2.1 Tác nhân lên men .2 2.2.2 Các biến đổi xảy trình lên men .2 2.2.3 Các sản phẩm phụ trình lên men 2.3 Nguyên liệu 2.3.1 Nguyên liệu 2.3.2 Nguyên liệu phụ .5 2.3.2.1 Nước .5 2.3.2.2 Đường 2.3.2.3 Nấm men .6 2.3.2.4 Các nguyên liệu phụ khác .6 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men 2.3.3.1 Ảnh hưởng nồng độ đường : 2.3.3.2 Ảnh hưởng pH môi trường .7 2.3.3.3 Ảnh hưởng oxy .7 2.3.3.4 Ảnh hưởng nồng độ rượu CO2 2.3.3.5 Ảnh hưởng số lượng tế bào nấm men .8 2.3.3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ áp suất .8 2.4 Quy trình cơng nghệ 2.4.1 Nguyên liệu 10 2.4.2 Phân loại nguyên liệu .10 2.4.3 Rửa 10 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men 2.4.4 Xử lý sơ bộ, ép 11 2.4.5 Pha chế dịch lên men 11 2.4.6 Lên men 12 2.4.6.1 Lên men .12 2.4.6.2 Lên men phụ 12 2.4.7 Lọc 13 2.4.8 Thanh trùng 13 2.4.9 Bảo hòa CO2 .13 2.4.10 Đóng chai .13 2.5 Các tiêu đánh giá sản phẩm .13 2.5.1 Các dạng hư hỏng sản phẩm thường gặp 13 2.5.2 Các tiêu đánh giá sản phẩm 14 KẾT LUẬN 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO 17 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất nước táo lên men Hình 2.2 Phân loại táo tay băng chuyền 10 Hình 2.3 Thiết bị rửa 11 Hình 2.4 Thiết bị lên men 12 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Giá trị dinh dưỡng cho 100 g .4 Bảng 2.2 Yêu cầu nước sản xuất nước táo lên men Bảng 2.3 Chỉ tiêu vi sinh vật nước táo lên men 14 Bảng 2.4 Chỉ tiêu hóa lý nước táo lên men 14 Bảng 2.5 Chỉ tiêu vi sinh nước táo lên men 15 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men ĐẶT VẤN ĐỀ Nước lên men loại thức uống có từ lâu, nước Đông Âu đặc biệt Nga Khi cơng nghệ phát triển phổ biến đa dạng chất lượng chủng loại Sản phẩm nước lên men độ cồn thấp sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao đồng thời có lợi cho sức khoẻ Sản phẩm loại đồ uống giải khát ưa chuộng thị trường giới, đặc biệt nước Anh, Pháp, Mỹ Người tiêu dùng u thích sản phẩm khơng giá trị dinh dưỡng mà loại đồ uống giá rẻ, thích hợp lứa tuổi đặc biệt phụ nữ trẻ em Hàm lượng cồn không cao sản phẩm tạo nên kích thích tiêu hố, khiến bữa ăn trở nên ngon miệng mà không gây say số sản phẩm đồ uống có cồn khác Nhu cầu thưởng thức loại sản phẩm nước lên men khác tăng Việt Nam nước có khí hậu nhiệt đới nóng khơ nên nhu cầu nước giải khát lớn Về nguồn nguyên liệu sản xuất nước giải khát Việt Nam vô phong phú đa dạng, hồn tồn đáp ứng nguồn nguyên liệu để sản xuất ổn định lâu dài Việt Nam nước nhiệt đới có nông nghiệp phát triển, hoa phong phú với sản lượng dồi Nhưng có theo mùa, lại dễ dập nát nên khó bảo quản dẫn đến giá thành cao gây nhiều bất lợi cho người trồng người tiêu thụ Mặt khác năm gần đây, nhu cầu đồ uống có cồn nước ta ngày tăng cao Để giải vấn đề đầu cho số mặt hàng nông sản đáp ứng nhu cầu đa dạng hoá sản phẩm đồ uống thị trường định hướng ưu tiên nghiên cứu phát triển sản phẩm đồ uống từ nguồn nguyên liệu sẵn có Việt Nam Táo loại giàu dinh dưỡng Nước táo lên men cách nâng cao giá trị sản phẩm Nhưng thị trường sản phẩm lên men từ táo chưa nhiều chủ yếu nước Châu Âu Xuất phát từ thị trường ngày rộng sản phẩm nước giải khát Do việc nghiên cứu nước lên men cần thiết góp phần vào công nghệ sản xuất loại nước giải khát lên men khác Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men NỘI DUNG 2.1 Khái quát nước lên men 2.1.1 Khái niệm Nước lên men sản phẩm đồ uống có cồn không qua chưng cất Dựa sở trình hóa sinh xảy q trình lên men nước tác dụng enzyme nấm men (Lương Đức Phẩm, 2010) Trong nước có chứa đường glucose, fructose, hợp chất pectin, hợp chất hữu (acid tataric, acid malic, acid sucxinic) muối acid này, chất màu, hợp chất chứa nitơ (protein, acid amin), vitamin muối khoáng (Lương Đức Phẩm, 2010) 2.1.2 Phân loại Nước lên men phân loại theo: Theo nguyên liệu: nho, táo, dâu, thơm, Theo nồng độ rượu: + Nước lên men có nồng độ cao (rượu quả): có nồng độ rượu từ 7– 20%V + Nước lên men có nồng độ thấp có nồng độ rượu thấp 5%V Theo nồng độ CO2 + Nước lên men có gas + Nước lên men khơng có gas 2.2 Giới thiệu phương pháp công nghệ 2.2.1 Tác nhân lên men Tác nhân q trình lên men nấm men Saccharomyces Cơ chế trình lên men C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 27Kcal Nấm men phát triển tốt mơi trường hiếu khí gặp điều kiện rò khí bắt đầu lên men Đường chất dinh dưỡng nấm men hấp thụ sau đường chuyển hố thành acid pyruvic, chất để tạo rượu etylic Etylic CO2 hình thành ngồi khuyếch tán nhanh vào môi trường xung quanh Nhiệt độ tối ưu cho lên men 20 – 30C Đường rượu etylic acid pyruvic acteal cletyd Để lên men người ta cho vào môi trường lượng tế bào nấm men định Tùy theo phương pháp lên men mà cho vào lượng nấm men khác Thường Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men lên men lượng tế bào nấm men phải đạt lớn trăm triệu tế bào 1ml dịch lên men (Lương Đức Phẩm, 2010 ) Vì diện tích bề mặt tế bào nấm men lớn Đường lên men chất dinh dưỡng khác có môi trường lên men hấp thụ bề mặt nấm men, sau khuếch tán vào tế bào nấm men Rượu CO2 tạo thành theo phản ứng sau: C6H12O6 + 2ADP + 3H3PO4 2C2H5OH +2CO2 + 2ATP + H2O (2) (1) Lên men ethanol chia làm thời kỳ: Thời kỳ cảm ứng: Là thời kỳ đầu hướng phản ứng xảy theo chiều (1) lúc sản phẩm glycerin Bởi lúc hàm lượng acetandehyde (CH 3CHO) chưa có nhiều để nhận hydro alcoldehydrogenaza mà hydro lại chuyển đến cho phophoglyceraldehyde tạo photphoglycerin, photphoglycerin bị thủy phân giải phóng acid photphoric glycerin Thời kỳ tĩnh: Lúc lượng acetaldehyde hình thành nhiều nên hydro từ alcoldehydrogenaza lại chuyển sang acetaldehyde (CH 3CHO) theo chiều phản ứng (2) lúc sản phẩm chủ yếu ethanol CO2 2.2.2 Các biến đổi xảy trình lên men Q trình chuyển hóa đường thành rượu thực qua chuổi phản ứng phức tạp liên quan đến q trình phophoryl hóa chất hửu cơ.Ở giai đoạn đầu – giai đoạn phophoryl hóa :các hợp chất đường– phophat tạo thành Hợp chất cuối tạo thành glucose 1,6 diphotphat Tiếp tục chuyển hóa phân tử bị phân cắt thành hai phân tử triozophotphat triOxyacetonphotphat aldehyde– phosphoglycerinic Aldehyde– phosphoglycerinic sau bị dehydro photphoryl hóa chuyển hóa thành acid 1,3– diphosphoglycerinic Acid nảy sau trải qua q trình dehydro photphoryl hóa chuyển hóa thành acid piruvic Hợp chất cuối sau bị decaboxyl tạo thành acid cabonic acetadelhyde Acetadelhyde tiếp tục chuyển hóa đến giai đoạn cuối tạo rượu etylic Sự hình thành sản phẩm phụ:este, rượu cao độ, rượu cao phân tử, aldehyde pH giảm tạo thành CO2 acid hữu Hệ thống đệm phosphat bị phá vỡ thay vào hệ thống đệm acid hữu cơ– muối acid hữu Thế oxy hóa khử thay đổi (thường giảm hao hụt oxy hòa tan) Lượng nitơ tổng giảm Sự kết lắng nấm men: nhiều giai đoạn cuối q trình lên men lượng CO2 sinh nhất.Sự tạo bọt phụ thuộc vào chất như: protein, polyphenol, CO2 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men 2.2.3 Các sản phẩm phụ q trình lên men Glycerin: tích tụ lên tới nồng độ 3g/L Giúp làm mềm vị tăng độ đậm đà cho sản phẩm Nhưng hàm lượng cao ảnh hưởng không tốt tới sản phẩm Rượu cao phân tử (propanol, butanol ): tạo thành giai đoạn lên men chính, gây vị khó chịu cho sản phẩm Acid hữu cơ: acid lactic, acid acetic, acid citric Este aldehyde: este tạo thành phần nhỏ nấm men sản phẩm acid hữu rượu sản phẩm Các este có ý nghĩa quan trọng sản phẩm lên men tạo hương cho sản phẩm Aldehyde: sản phẩm trình trao đổi chất nấm men, tạo thành oxy hóa rượu bậc cao Aldehyde từ 10 – 15 mg/L có tác dụng tạo hương cho sản phẩm cao q khơng tốt Aceton, diacetyl: 2,3 butadiol sản phẩm hoạt động sống tế bào nấm men Diacetyl thường mức 0,35– 0,55 mg/L Nhưng trình lên men phụ chúng giảm xuống tới mức cho phép 0,2 mg/L 2.3 Nguyên liệu Nguyên liệu sản xuất nước táo lên men gồm nguyên liệu táo số nguyên liệu phụ bổ sung vào trình chế biến nước táo lên men 2.3.1 Nguyên liệu Táo tây tên khoa học Malus domestica Là loài rụng họ Hoa hồng biết đến vị Táo trồng toàn giới ăn quả, loài trồng rộng rãi chi Hải đường (Malus) (Hà Thị Hiến, 2004) Táo thường ăn sống, chế biến thành nhiều thực phẩm khác (đặc biệt tráng miệng) thức uống Nhiều hiệu ứng sức khỏe có lợi cho kết từ việc ăn táo (Hà Thị Hiến, 2004) Táo có thành phần dinh dưỡng phong phú, đặc biệt loại vi chất,vitamin Trong táo có khoảng 30 mg ketone, 15% chất hydrocacbon chất keo táo; loại vitamine A, C E Ngoài ra, kali chất chống oxy hóa phong phú Lượng calci táo cao loại hoa quả, giúp trung hòa lượng muối dư thừa thể (Nguyễn Công Khẩn, 2007) Thành phần dinh dưỡng táo 100g thể Bảng 2.1 Bảng 2.1 Giá trị dinh dưỡng cho 100 g Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men Chất dinh dưỡng Năng lượng Cacbohydrat Đường Chất xơ thực phẩm Chất béo Chất đạm Hàm lượng 218 kJ (52 kcal) 13,81 10,39 2,4 g 0,17 g 0,26 μg 27 μg (0%) 29 μg 0,017 mg 0,026 mg 0,091 mg 0,61 mg Vitamin A Beta– carotene Lutein zeaxanthin Thiamine (B1) Riboflavin (B2) Niacin (B3) Pantothenic acid (B5) Vitamin Vitamin E Vitamin K Chất khoáng Calci Sắt Magiê Mangan Phốt Kali Natri Kẽm Nước Fluoride 0,18 mg 2,2 μg mg (1%) 0,12 mg mg (1%) 0,035 mg 11 mg (2%) 107 mg (2%) mg (0%) 0,04 mg 85,56 g 3,3 µg (Nguồn : Nguyễn Cơng Khẩn, 2007) 2.3.2 Nguyên liệu phụ 2.3.2.1 Nước Chất lượng nước dùng lên men ảnh hưởng lớn đến q trình cơng nghệ sản phẩm lên men Các số quan trọng nước độ cứng, độ oxy hóa, số lượng vi sinh vật (Lương Đức Phẩm, 2010) Nước dùng lên men phải đáp ứng yêu cầu nước uống, không mùi vị, không màu, suốt Các yêu cầu nước sản xuất nước táo lên men thể Bảng 2.2 Bảng 2.2 Yêu cầu nước sản xuất nước táo lên men Đặc tính nước Độ cứng nước Hàm lượng muối Cl– Hàm lượng muối CaSO4 Yêu cầu Không mg Đương lượng/L Không 150 mg/L Từ 130 – 200 mg/L Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men Hàm lượng Fe2+ Khơng q 0,3 mg/L Các muối có gốc NO2– , NO3– Khơng có Tổng số khuẩn lạc Tổng lượng chất khơ hòa tan Khơng q 100/ 1mL Khơng q 850 mg/L (Nguồn Lương Đức Phẩm, 2010) Nước không cho phép có mặt amoniac muối acid nitrit, vết muối kim loại nặng Độ oxy hóa nước không mg O2/L (Lương Đức Phẩm, 2010 ) 2.3.2.2 Đường Đường bổ sung vào sản xuất nước táo lên men nồng độ đường dịch lên men chưa đạt yêu cầu Vai trò đường tạo nguồn cacbon cho nấm men sử dụng trình lên men Chủ yếu saccharose bổ sung dạng syrup Syrup làm cách nấu đường với nước 85 180 phút sau lọc bỏ phần bả 2.3.2.3 Nấm men Nấm men lên men nước cần đạt yêu cầu sau: khả lên men cao, chủng điều kiện tối ưu cần đạt 18 – 20%V ethanol Chịu nhiệt độ thấp, nấm men nhóm cần có khả lên men nhiệt độ 4– 10 C tích lũy mơi trường thời gian ngắn phải – 12%V ethanol Những nấm men sulfit hóa: gồm chủng bắt đầu hồn thành q trình lên men pH thấp Bền vững với ethanol, chủng gây nên lên men môi trường có sẵn – 12%V, ta có cho thêm đường Ở gồm chủng lên men thứ loại rượu có bọt Bền vững nồng độ đường cao, nấm men lên men dịch lên men nồng độ đường 30% tích lũy mơi trường 10 – 13%V ethanol Nấm men thường sử dụng sản xuất nước thuộc giống Saccharomyces Giống nấm men thường sử dụng Saccharomyces vini Đây tên gọi phổ biến nay, trước người ta gọi Saccharomyces vini Meyer hay Saccharomyces ellipsoideus theo Lodder Saccharomyces cerevisiae Hansen Nấm men thường phổ biến nước quả, chiếm 80% tổng số Saccharomyces nước lên men Khả kết lắng tùy thuộc vào nòi: tế bào dạng bụi dạng bơng Nguồn dinh dưỡng cacbon lồi đường, cồn acid hữu Saccharomyces vini có khả khử đường saccharose thành fructose glucose Ở cuối trình lên men Saccharomyces vini kết lắng nhanh làm dịch rượu (Lương Đức Phẩm, 2010) Nhân giống nấm men: 10 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men Giống chủng giữ ống thạch nghiên Giống cấy chuyển vào môi trường lỏng dịch quả, nhân giống tăng dần theo tỉ lệ 1:10 để có đủ lượng giống đưa vào sản xuất.Số cấp nhân giống tùy thuộc vào lượng dịch lên men (Lương Đức Phẩm, 2010) 2.3.2.4 Các nguyên liệu phụ khác Acid điều chỉnh độ pH chủ yếu acid citric SO NaHSO3 có tác dụng tiêu diệt phần vi sinh vật dịch lên men, ngăn chặn lên men tự phát (nếu có), làm dịch lên men trước lên men Thường bổ sung hàm lượng 30 – 120 mg/L.Có thể dùng phụ gia bảo quản vitamin C, phụ gia chống vi sinh vật: Benzoic Acid Benzoates 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men 2.3.3.1 Ảnh hưởng nồng độ đường Nấm men có khả lên men đường đơn giản đặc biệt maltose saccharose Trong dịch lên men đường ra, phải bổ sung thêm số thức ăn cần thiết cho nấm men muối amon, muối phosphat đạm ure Nồng độ đường thích hợp tù 18 – 22%, cao khả lên men giảm ngược lại nồng độ đường thấp khơng tạo điều kiện cho q trình lên men Thường nồng độ đường từ 30 – 35% lên men bị đình 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 Ngược lại nồng độ thấp chất khơng đủ, lượng đường sót khơng đạt u cầu 2.3.3.2 Ảnh hưởng pH mơi trường pH có ý nghĩa quan trọng trình lên men pH cao hay q thấp có ảnh hưởng đến q trình lên men Ở pH phản ứng nghiên theo chiều tạo glyceryl Để tạo pH thích hợp mơi trường nuối cấy nấm men người ta thường bổ sung vào môi trường lên men loại acid không gây ảnh hưởng đến hoạt động nấm men Thực tế người ta hay dùng acid citric để điều chỉnh pH 2.3.3.3 Ảnh hưởng oxy Nấm men lên men nước coi vi sinh vật hiếu khí tùy tiện Trong điều kiện có oxy hoạt động sinh sản nấm men mạnh mẽ hơn, lượng sinh khối tăng lên nhanh trở thành sản phẩm chủ yếu trình lên men Ngược lại điều kiện thiếu khơng có mặt oxy nấm men chuyển từ hơ hấp hiếu khí sang kỵ khí, sản phẩm mơi trường lên men ethanol chủ yếu Tuy nhiên hai kiểu hô hấp có mối quan hệ chung với nguồn đường có mơi trường 11 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men 2.3.3.4 Ảnh hưởng nồng độ rượu CO2 Rượu CO2 có tác dụng kìm hãm sinh trường khả lên men nấm men Sự sinh trưởng nấm men bị chậm lại nồng độ rượu có mơi trường lên men 1%, từ – 6% có ảnh hưởng xấu Đa số nấm men lên men nồng độ rượu từ 12 – 14%, có số lên men nồng độ rượu từ 17 – 20% Khí CO ức chế lên men việc khí CO2 lại có tác dụng tốt cho trình lên men 2.3.3.5 Ảnh hưởng số lượng tế bào nấm men Số lượng tế bào nấm men cho vào dịch nấm men ảnh hưởng lớn đến trình lên men Mật độ gieo liệu lớn thời gian để thiết lập cân động Táocấy nguyên nấm men với môi trường ngắn.Tỷ lệ nảy chồi thấp nên cường độ trao đổi chất tế bào nấm men thấp, lượng sản phẩm bậc hai giảm nên chất lượng nước uống tăng cao Tốc độ sinh sảnPhân tương loạiđối nhỏ Tuy nhiên gieo cấy 70.10 tế bào/ ml dịch lên men hiệu khơng tốt cạnh tranh chất tế bào nấm men đồng thời tăng chi phí cho q trình nhân giống Rửa Nếu số lượng tế bào nấm men cho vào tốc độ lên men chậm Sinh khối tế bào nấm men q nhiều mơi trường dịch lên men không đủ cho nấm men phát triển, tế bào nấm men sẽXửchết lý sơdần, sản phẩm sinh mùi vị lạ, phí lượng nấm men đáng kể Sự phân bố nấm men dịch lên men: Phân bố càngBả đồng tốt Sự phân bố phụ thuộc vào cường độ khuấy đảo Cường độ khuấy đảo lớn thời Ép Nhưng lấy dịch gian lên men ngắn sinh nhiều sản phẩm bậc hai phải khuấy đảo hợp lý Bả 2.3.3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ áp suất Phối chế dịch lên men Nhiệt độ cao thời gian lên men ngắn Mật độ lên men tối đa đạt cao so với nhiệt độ thấp Lên men triệt để sản phẩm bậc hai tạo nhiều Sinh khối nhiều lệ chết nhiều tốc độ thối hóa nhanh Lêntỷ men Áp suất bề mặt: nhiệt độ thường tốc độ lên men bị đình áp suất thiết bị lên men lên đến – KG/cm2 Cho nên áp suất không KG/cm2 Ở giai đoạn đầu giớiLọc hạn định áp suất cao sinh khối tạo thành sinh khối thối hóa nhanh khơng chịu áp lực cao.Khi q trình lên men gần kết Bả nấm men thúc việc tăng áp suất khơng ảnh hưởng đến hoạt động Thanh trùng tiến trình lên men ngược lại hạn chế oxy hóa tăng độ bền sản phẩm 2.4 Quy trình cơng nghệ Bảo hòa CO2 Quy trình cơng nghệ sản xuất nước táo lên men cho Hình 2.1 Đóng chai 12 Sản phẩm Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men Hình 2.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất nước táo lên men (Nguồn: Nguyễn Ngọc Ngân Khánh, 2016) THUYẾT MINH QUY TRÌNH 2.4.1 Nguyên liệu 13 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men Táo phải thu hoạch thời vụ, thời điểm đạt độ chín kỹ thuật Tại thời điểm này, trái táo phải có hàm lượng đường acid theo tỷ lệ cân đối thích hợp cho mục đích sản xuất 2.4.2 Phân loại nguyên liệu Mục đích: nhằm loại bỏ thối hỏng, không đạt yêu cầu độ chín, Đồng thời lựa chọn có kích thước độ chín đồng để thuận tiện cho việc giới hóa Quả có độ chín đồng đồng thành phần hóa học dễ kiểm sốt cơng đoạn Có thể chọn dập chút Sau xử lý sơ loại bỏ phần dập Có thể phân loại phương pháp: + Phương pháp thủ công: Làm tay băng chuyền (Hình 2.2) + Phương pháp giới hóa: sử dụng máy phân loại theo dấu hiệu phân chia kích thước, màu sắc, độ chín Hình 2.2 Phân loại táo tay băng chuyền ( Nguồn Công ty Cổ phần Phát triển sản phẩm Việt) 2.4.3 Rửa Mục đích: Nhằm loại bỏ tạp chất cát, bụi, đất, thuốc trừ sâu vi sinh vật theo bùn bám vào Nếu khơng có q trình rửa vi sinh vật dễ bám bề mặt vào q trình cắt gọt ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối Phương pháp thực hiện: + Tùy thuộc vào mức độ bẩn trước rửa ngâm thời gian định để chất bẩn dễ tách trình rửa Dùng nước chất bẩn bám dính + Trong q trình ngâm rửa nguyên liệu bị tổn thất chất dinh dưỡng phải tiến hành rửa nhanh tốt phải đảm bảo không bị dập nát 14 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men Thiết bị rửa: Dùng thiết bị rửa kiểu băng tải Hoạt động: máy rửa băng tải bể nước làm kim loại có bố trí băng nâng chuyển đặt nghiên Nguyên liệu chuyển động liên tục tới lưới sàng rơi xuống thấm ướt vùng rửa chịu tác động tia nước phun vùng súc Dòng nước đến để thay dòng nước bẩn bể tạo nên dòng lưu thơng (Nguyễn Ngọc Ngân Khánh & Nguyễn Thị Thúy Hồng, 2017) Sơ đồ thiết bị rửa thể hình 2.3 Hình 2.3 Thiết bị rửa Chú thích: 1) Máng dẫn nguyên liệu vào, 2) Băng tải (Nguồn Lê Ngọc Thụy, 2009) 2.4.4 Xử lý sơ bộ, ép Mục đích: loại bỏ phần hư, dập, cuống, vỏ hạt để chuẩn bị cho trình ép.Phương pháp thực hiện: dùng dao sắc gọt bỏ phần vỏ, hư, dập, tách lấy hạt Sau xử lý xơ bộ, nguyên liệu chuyển qua khâu ép để thu hồi dịch quả, chuẩn bị cho trình lên men 2.4.5 Pha chế dịch lên men Mục đích: tạo mơi trường phù hợp cho nấm men hoạt động chuẩn bị cho trình lên men Cách thực hiện: điều chỉnh hàm lượng chất khô, hàm lượng chất khô cần đạt trước lên men 10 – 13 Bx Có thể thêm nước nồng độ chất khô cao hay thêm syrup đường hàm lượng chất khô thấp Điều chỉnh pH: pH cần đạt khoảng – 4,5 Nếu dịch có pH < bổ sung NaHCO để trung hòa bớt đưa pH thích hợp Nếu dịch có pH lớn thêm acid (thường dùng acid citric) Bổ sung Nitơ Lên men Lên men 2.4.6 2.4.6.1 Mục đích: chuyển hóa đường thành ethanol, CO2 sản phẩm phụ khác Tạo hương vị đặt trưng cho sản phẩm 15 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men Phương pháp thực hiện: + Cho dung dịch lên men vào thiết bị lên men (thường dùng thiết bị hình trụ, đáy cơn, thể tích chiều cao lớn) + Cho nấm men vào thiết bị thực q trình lên men.Thời gian lên men khoảng – ngày tùy thuộc vào chủng nấm men, nhiệt độ mật độ gieo cấy Hình 2.4 Thiết bị lên men 2.4.6.2 Lên men phụ Thực số chuyển hóa để tăng hương vị cho sản phẩm (Khử aldehyde diacetyl, tổng hợp este tạo hương) Ngoài có tác dụng bảo hòa CO ( có) làm sản phẩm Q trình lên men tiếp tục xảy với tốc độ chậm Trên nguyên tắc thời gian lên men phụ lâu khả bảo hòa CO lớn, phản ứng xảy hoàn toàn tạo hương vị hòa quyện cho sản phẩm Nhưng thời gian lên men phụ q dài lượng đường sót lớn tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển làm hư hỏng sản phẩm Thời gian nhiệt độ lên men phụ phụ thuộc vào chuyển nấm men nguyên liệu ban đầu 2.4.7 Lọc 16 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men Mục đích: Loại bỏ hồn tồn sinh khối nấm men sót lại, tách cặn mịn, pectin, protein… Quá trình lọc giai đoạn quan trọng lọc khơng kỹ sản phẩm sau dễ bị hư hỏng đục sinh khối nấm men sót lại sản phẩm Phương pháp thực hiện: Lọc nhiệt độ thấp, áp suất chân khơng, hệ thống kín để tránh tổn thất CO2 Tránh xâm nhập sinh vật khác 2.4.8 Thanh trùng Mục đích: tiêu diệt tồn tế bào nấm men có dịch lên men đình trình lên men.Thanh trùng 60 – 70C phút 2.4.9 Bảo hòa CO2 Mục đích bổ sung CO2 hồn thiện sản phẩm CO2 có tác dụng bảo quản sản phẩm khả hạn chế hô hấp vi sinh vật đạt nồng độ cần thiết 2.4.10 Đóng chai Sản phẩm chiết rót vào bao bì thuỷ tinh với hình dạng dung tích khác đáp ứng u cầu thị hiếu người tiêu dùng Trong trình rót sản phẩm, đóng nắp dán nhãn khơng xảy biến đổi đáng kể sản phẩm Yêu cầu rót điều kiện kín để hạn chế xâm nhập vi sinh vật 2.5 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM 2.5.1 Các dạng hư hỏng sản phẩm thường gặp Nước lên men bị đen: phát sinh kết tủa hợp chất tanin– Fe Sự hư hỏng thể đục, kết tủa cặn đen + Cặn màu trắng đục: Nguyên nhân kết tủa phosphate sắt Sự hư hỏng thể xuất cặn xanh trắng + Nước lên men hóa nâu (đục oxy hóa) : nguyên nhân oxy hóa tanin sắc tố xúc tác enzyme oxydase có mặt oxy khơng khí Nước lên men có xu hướng đục tiếp xúc với oxy khơng khí mùi vị nước lên men thay đổi + Nước lên men bị đục pectin đồng ( CuS, Cu 2S kết hợp với protein) mùi vị H2S, mùi lạ nấm men nấm mốc Sự nhiễm vi sinh vật lạ biểu hiện: +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 cua vi khuẩn acetic Acetobacter kutzingianum, Acetobacter xylium, Acetobacter pasteurianum Acetobacter aceti 17 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước táo lên men Sự lên men manite, lên men lactic, nhầy nhớt, tạo vị đắng cho nước lên men Ngoài có dạng hư hỏng khác phụ thuộc vào thành phần hóa học, nhiệt độ, hàm lượng acid điều kiện môi trường khác 2.5.2 Các tiêu đánh giá sản phẩm Sản phẩm cần đạt số tiêu hóa lý, vi sinh, cảm quan Chỉ tiêu hóa lý: nồng độ rượu, CO2, SO2, acid bay hơi, kim loại nặng, Chỉ tiêu vi sinh: không chứa vi sinh vật gây bệnh.Chỉ tiêu cảm quan: độ trong, màu sắc, mùi vị Các tiêu cảm quan nước táo lên men trình bày Bảng 2.3 Bảng 2.3 Chỉ tiêu hóa lý nước táo lên men (TCVN 7946 : 2008) Tên tiêu Màu sắc Mùi Yêu cầu Đặc trưng cho sản phẩm Thơm đặc trưng sản phẩm lên men, khơng có mùi lạ Chua chát, có khơng có vị ngọt, khơng có vị lạ Trong không đục Vị Trạng thái (Nguồn TCVN 7946 : 2008) Các tiêu hóa lý nước táo lên men trình bày Bảng 2.4 Bảng 2.4 Chỉ tiêu hóa lý nước táo lên men (TCVN 7946 : 2008) Tên tiêu Etanol 20C (%) (V/V) 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