nghiên cứu nguyên liệu thay thế trong sản xuất thạch dừa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC ………… BÁO CÁO SEMINAIR CHUYÊN NGÀNH ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU NGUYÊN LIỆU THAY THẾ TRONG SẢN XUẤT THẠCH DỪA GVHD: NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN SV: LÊ NHI PHA 30700365 PHẠM MAI THANH PHỤNG 30700386 ĐOÀN ĐẶNG TRÚC NGÂN 30700307 PHẠM THỊ MINH THÙY 30700511 MAI THỊ HOA LÝ 30700281 Tp HCM, Ngày… tháng … năm …. TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO SEMINAIR CHUYÊN NGÀNH CHỦ ĐỀ: NGHIÊN CỨU NGUYÊN LIỆU THAY THẾ TRONG SẢN XUẤT THẠCH DỪA GVHD: NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN SV: LÊ NHI PHA 30700365 PHẠM MAI THANH PHỤNG 30700386 ĐOÀN ĐẶNG TRÚC NGÂN 30700307 PHẠM THỊ MINH THÙY 30700511 MAI THỊ HOA LÝ 30700281 Tp. Hồ Chí Minh, ngày…… tháng …….năm……. MỤC LỤC CHƯƠNG I. MỞ ĐẦU .4 CHƯƠNG II. TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU 6 CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 I. SƠ LƯỢC VỀ PHẾ LIỆU DỨA: .25 II. THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG NƯỚC DỨA DÙNG NUÔI VI KHUẨN: .27 III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH TỪ DỨA: .28 IV. QUY TRÌNH CHẾ BIẾN THẠCH LÊN MEN: 30 CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 1. Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa 33 2. Nguyễn Thúy Hương, Phạm Thành Hổ 33 3. Các tài liệu trên mạng 33 CHƯƠNG I. MỞ ĐẦU - Thạch là loại chất lỏng đã được đông tụ thành khối, thực tế cho thấy hầu hết các loại thạch đều rất mát và tốt cho sức khỏe. Thạch có thể lên men từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như nước, nước dừa khô, nước ép từ nhiều loại trái cây. Một ví dụ điển hình đó là lên men thạch dừa. Thạch dừa (nata de coco) là một loại thức ăn phổ biến, có nguồn gốc từ Philippin, được tạo ra từ sự lên men nước dừa bởi vi khuẩn Acetobacter xylinum. Việt Nam là một nuớc nhiệt đới nên là môi truờng thuận lợi để phát triển các loại trái cây nhiệt đới đặc biệt là cây dừa. Ngày xưa, khi trái dừa già thì dùng cơm dừa để làm thức ăn, vỏ dừa dùng để làm nhiên liệu đốt cháy thì ngày nay dựa vào công nghệ tiên tiến nguời ta đã có thể tận dụng luôn nuớc dừa già để chế biến thành món thạch dừa với những hình dạng khác nhau. Đây là một trong số các thực phẩm thương mại đầu tiên ứng dụng từ cenllulose vi khuẩn. Thạch lên men – loại thực phẩm chứa ít năng lượng và có giá trị cảm quan cao, là phương thuốc thần diệu để giảm nguy cơ bệnh béo phì. Sản phẩm là một món tráng miệng dai, trong suốt và ăn rất ngon. Hơn thế nữa, người ta còn cho rằng thạch lên men có hàm lượng chất xơ tinh cao rất tốt cho hệ thống tiêu hóa, có đặc tính kích thích nhu động ruột làm cho việc điều hòa bài tiết được tốt hơn. Thạch cung cấp ít năng lượng và không chứa cholesterol nên có thể giữ cho da được mịn màng. - Ngoài cây dừa thì đất nước ta cũng rất được tự nhiên ưu đãi với nhiều loại trái cây phong phú, bổ dưỡng với số lượng nhiều. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp sản xuất rau quả nông sản phát triển mạnh như: các loại nước trái cây đóng hộp từ rau quả, các loại mứt quả, các sản phẩm làm sẵn như dứa ngâm đường…và với sự phát triển phong phú như vậy thì lượng phế thải rau quả thải ra cũng rất nhiều gây ô nhiễm môi trường và để tận dụng nguồn phế thải này chúng tôi nghiên cứu đến vấn đề sử dụng nước ép từ phế phẩm rau quả để làm nguồn nguyên liệu thay thế nước dừa trong sản xuất thạch lên men.  Vì sản phẩm thạch lên men có rất nhiều lợi ích và đang rất được ưa chuộng nên chúng tôi mong muốn không chỉ ngoài sản phẩm thạch dừa bổ dưỡng mà sẽ còn có nhiều sản phẩm khác tương tự tạo sự đa dạng cho sản phẩm lên men thạch nhưng chất lượng dinh dưỡng và hiệu quả bổ sung không hề thua kém. Loại nguyên liệu mà chúng tôi muốn nghiên cứu thay thế cho nước dừa ở đây chính là nước ép dứa . Chúng tôi tiến hành nghiên cứu phương pháp lên men thạch dừa để từ đó tìm hiểu và đề ra quy trình công nghệ sơ bộ sản xuất ra thạch lên men từ nước ép dứa… - Hiện nay dứa là loại sản phẩm nông sản có diện tích trồng lớn và được trồng phổ biến trên khắp cả nước. Dứa được chế biến thành các sản phẩm khác nhau như: dứa đóng hộp, rượu dứa, rượu dứa ngọt. Ngoài ra còn có một thức uống ngon ngọt đặc biệt mà chỉ tồn tại trong vùng trồng dứa: Dứa được ăn tươi hoặc đóng hộp hoặc juiced. Nó phổ biến được sử dụng trong món tráng miệng, sa lát, như là một bổ sung cho các món ăn thịt và trái cây cocktail. Sự phổ biến của dứa là do vị ngọt-chua của nó có chứa đường 15%, và malic và axit citric quả. Dứa là một nguồn vitamin C và mangan tuyệt vời. Nó cũng là một nguồn vitamin B1, B2, vitamin B6, đồng và chất xơ. Protein-enzym bromelain trong dứa có thể giúp dễ dàng tiêu hoá một bữa ăn với lượng đạm cao. - Từ những hiệu quả và công dụng mà dứa mang lại cho con người thì thạch lên men từ nước dứa chính là thức ăn rất có chất lượng. Ngoài việc bổ sung hàm lượng dinh dưỡng cao thì thạch lên men từ nước dứa còn có mùi vị dịu ngọt, thơm ngon rất đặc trưng. Đây cũng sẽ là một sản phẩm rât lý tưởng cho mọi người đặc biệt giúp cho chị em phụ nữ có được sức khỏe và nhan sắc. - Trong đề tài này chúng tôi sẽ nghiên cứu qui trình sản xuất thạch lên men từ dứa dựa trên qui trình sản xuất thạch dừa, và khảo sát độ ảnh hưởng của các nhân tố đến quá trình lên men: PH, nhiệt độ, độ Brix ban đầu của dịch lên men, từ đó tìm ra thông số thích hợp. Đồng thời để tạo cho sản phẩm có vị hài hòa, hợp khẩu vị, chúng tôi cũng tiến hành điều vị sản phẩm ở các hàm lượng đường kem (dưới dạng siro) khác nhau: 1%, 2% và không bổ sung (0%) sau khi quá trình lên men kết thúc và dịch lên men đã được làm trong từ đó tìm ra hàm lượng đường thích hợp. CHƯƠNG II. TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THẠCH LÊN MEN 1. Thạch là gì? Thạch là một loại chất lỏng đã được đông tụ thành khối. Có rất nhiều loại thạch trong tự nhiên cũng như nhân tạo. Từ xa xưa con người đã biết ứng dụng thạch để tạo ra nhiều sản phẩm phục vụ nhu cầu cho mình và cho sức khỏe. 2. Phân loại thạch. Có 3 loại thạch: + Thạch tự nhiên: thạch nha đam + Thạch đông tụ: Agar- agar Thạch nho Thạch cà chua Thạch dứa Thạch sương sáo + Thạch lên men: Thạch nếp cẩm lên men Thạch dừa lên men Đề tài này chúng tôi chú trọng việc nghiên cứu thạch lên men và những lợi ích mà nó mang lại. Thạch lên men tận dụng những nguồn nguyên liệu từ phụ phẩm của các nhà máy sản xuất nhưng sản phẩm tạo ra lại rất tốt và bổ dưỡng cho con người. 3. Cấu trúc thạch lên men. Bản chất của thạch lên men từ nước dừa là một màng nhày có cấu trúc là hemicellulose. Do thạch có bản chất là polysaccharide ngoại bào, là một mạng polymer sinh học, có khả năng giữ nước rất lớn nên có khả năng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Cấu trúc mạng polysaccharide của thạch lên men: Thạch có cấu trúc mạng là các polysaccharide, chúng sắp xếp không theo trật tự, không theo quy luật. Chúng đan xen vào nhau rất chằng chịt theo mọi phía. Do trong quá trình lên men, các vi khuẩn Acetobacter xylinum đã chuyển động hỗn loạn không theo quy luật. Đó là nguyên nhân tạo nên tính dai và chắc về mọi phía của miếng thạch. Bên cạnh đó, mạng luôn luôn ngậm một lượng nước đáng kể (99%). Thành phần monosaccharide chính của thạch là socboza nằm ở dạng L- socboza, thường chứa trong vi khuẩn lên men dịch trái cây. Công thức cấu tạo của L-socboza là: CH2OH-CO-HOCH-HCOH-HOCH-CH2OH. 4. Thành phần dinh dưỡng có trong thạch lên men. Thạch lên men có lợi cho vi khuẩn đường ruột, khi bổ sung vào cơ thể chúng có vai trò thiết lập cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, tăng sức đề kháng, chống nhiễm trùng, giúp tiêu hóa thức ăn và hấp thu chất dinh dưỡng tốt hơn, góp phần điều trị rối loạn tiêu hóa. Thạch lên men chứa ít năng lượng, không chứa cholesterol, có giá trị cảm quan cao giúp giảm nguy cơ các bệnh béo phì. Thạch lên men từ các loại nước trái cây ( dứa, cà chua, đu đủ,…) còn chứa hàm lượng Vitamin rất cao, đặc biệt là Vitamin C giúp giữ cho da được mịn màng. II. VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT THẠCH LÊN MEN 1. Giới thiệu vi sinh vật trong quá trình lên men. Giống vi khuẩn Acetobacter thuộc họ Pseudomonadieae, phân bố rộng rãi trong tự nhiên và có thể phân lập được các vi khuẩn này từ không khí, đất, nước, lương thực thực phẩm, dấm, rượu, bia, hoa quả… Có khoảng 20 loài thuộc giống Acetobacter đã được phân lập và mô tả, trong đó có nhiều loài có ý nghĩa kinh tế. Vi khuẩn Acetobacter có khả năng đồng hoá nhiều nguồn thức ăn cacbon khác nhau nhưng không sử dụng được tinh bột. Có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng, khả năng tạo thành váng thay đổi tuỳ loại. Đến nay đã có nhiều tác giả đề cập đến vấn đề phân loại các loài vi khuẩn trông giống Acetobacter, nhưng đáng chú ý nhất là bảng phân loại Acetobacter của J-Frateur-1950. Sau đây là một số loài quan trọng nhất: • Acetobacter aceti: trực khuẩn ngắn, không chuyển động và chúng có thể liên kết với nhau thành chuỗi dài. Chúng bắt màu vàng với iod, có thể sống ở nồng độ cồn khá cao (11%) và có khả năng oxyhoá cồn tạo thành 6% acid acetic. Nhiệt độ phát triển tối ưu của chúng là 34 0 C. Nếu nhiệt độ cao quá 40 0 C sẽ gây ra hiện tượng co tế bào và tạo thành hình quả lê. Thường thấy chúng phát triển trong bia. • Acetobacter schutzenbachii: trực khuẩn khá dài, tạo thành váng dày, và không bền vững, có khả năng tích luỹ trong môi trường đến 11.5 % acid acetic do đó thường được sử dụng để làm giấm theo phương pháp nhanh (phương pháp của Đức). • Acetobacter suboxydans: tạo thành váng mỏng, dễ vỡ ra, có khả năng chuyển hoá glucose thành acid gluconic hay sorbic thành sorbose. Loại vi khuẩn này muốn phát triển bình thường cần được cung cấp một số chất sinh trưởng như acid para aminopenzoic, acid panthoteric, acid nicotinic. • Acetobacter orleansen: trực khuẩn dài trung bình không di động. Gặp điều kiện nhiệt độ cao có thể sinh ra các tế bào dị hình kéo dài hoặc phình to ra. Tạo ra váng rất dày trên môi trường dịch thể. Có thể phát triển được có nồng độ rượu cao (10%-12%) và làm tích luỹ đến 9.5% acid acetic. Thường được dùng trong công nghiệp chuyển rượu vang thành giấm (phương pháp của Pháp). Phát triển thích hợp ở nhiệt độ 25-30 o C. • Acetobater xylinum: trực khuẩn không di động, tạo thành váng nhăn và khá dày.Váng có chứa hemicellulose nên khi gặp H 2 SO 4 và thuốc nhuộm Iod sẽ bắt màu xanh.Có thể tích luỹ 4.5% acid acetic trong môi trường. Thường gặp loài vi khuẩn này cùng với nấm men trong “nấm chè”, còn gọilà “thuỷ hoài sâm”, một loại sản phẩm giải khát bổ dưỡng theo cách làm của nghười Trung Hoa. Đó là một loại nước chua có vị thơm dùng để pha nuớc giải khát trong các gia đình người Trung Hoa, trên mặt nước có một váng vi sinh vật dày được nuôi sống bằng nước chè và đường. • Acetobacter pasteurianum: trực khuẩn ngắn, váng vi khuẩn có dạng khô và nhăn nheo, váng bắt màu xanh khi nhuộm với thuốc Iod. Có khả năng o xyhoá và tạo 6.2% acid acetic. Acetobacter có khả năng đồng hoá muối (NH 4 ) + và phân giải pepton. Một số loài đòi hỏi một số acid amin nhất định như acid pantothenic và các chất khoáng K, Mg, Ca, Fe, P, S … ở dạng muối vô cơ, hữu cơ hoặc hợp chất hữu cơ. Do đó bia, dịch tự phân nấm men, nước mạch nha, nước trái cây…. là nguồn dinh dưỡng rất tốt cho sự phát triển của vi khuẩn acetobacter . 2. Đặc điểm của Acetobacter xylinum trong lên men thạch dừa. - Giống vi sinh vật trong sản xuất thạch lên men là Acetobacter xylinum. [...]... QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH LÊN MEN 1 Sơ lược về nguyên liệu chính trong sản xuất thạch dừa Nước dừa: trung bình một trái dừa có chứa 300ml nước, chiếm 25% trọng lượng trái dừa Nước dừa là loại nước giải khát phổ biến vì chứa nhiều chất dinh dưỡng như: đường, protein, lipid, vitamin, và khoáng nhưng với nồng độ rất loãng Ở những vùng có nhiều dừa thì sản xuất thạch dừa từ nguồn nguyên liệu nước dừa già... tăng độ trong cho sản phẩm Bổ sung màu, mùi để hoàn thiện giá trị cảm quan 3 Sơ lược về nguyên liệu thay thế 3.1 Giới thiệu về nguồn nguyên liệu thay thế Từ xa xưa nhân dân ta đã biết tận dụng nước dừa từ phụ phẩm của các nhà máy sản xuất cơm dừa nạo sấy Theo truyền thống ấy, thạch được lên men từ nước dừa nên gọi là thạch dừa Tuy nhiên trong thực tế, thạch lên men có thể làm từ nhiều nguồn nguyên liệu. .. (%) 6 Môi trường 2: III QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH TỪ DỨA: Loại nguyên liệu mà chúng tôi muốn nghiên cứu thay thế cho nước dừa ở đây chính là nước ép dứa Chúng tôi tiến hành nghiên cứu phương pháp lên men thạch dừa để từ đó tìm hiểu và đề ra quy trình công nghệ sơ bộ sản xuất ra thạch lên men từ nước ép dứa Từ những hiệu quả và công dụng mà dứa mang lại cho con người thì thạch lên men từ nước dứa chính... Những vùng có nhiều dừa thì sản xuất thạch dừa từ nguồn nguyên liệu nước dừa già vừa mang lại hiệu quả kinh tế cao vừa giúp giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường Tuy nhiên với những vùng ít dừa thì đây là điểm hạn chế để sản xuất ở quy mô công nghiệp Vì vậy, vấn đề đặt ra là phải tìm nguồn nguyên liệu thay thế có sẵn, có số lượng lớn, dễ vận chuyển, có thể tận dụng nguồn nguyên liệu từ các quá trình... như nước dừa, và còn có nhiều thành phần hơn cả nước dừa  ta có thể thay thế nước dừa bằng các loại nguyên liệu khác có thành phần tương tự Hiện nay thị trường đồ uống và dứa đóng hộp đang phát triển rất nhanh và nguồn phế liệu thải ra từ quá trình sản xuất như vỏ trái cây, các phần không sử dụng được có thể gây ô nhiễm môi trường Việc tận dụng nước ép từ những phần bỏ đi này để sản xuất thạch dừa có... các quá trình thực phẩm khác Dứa phế phẩm từ các quá trình sản xuất thực phẩm chứa nhiều thành phần dinh dưỡng rất thích hợp cho việc sản xuất thạch Ta có thể thay thế nước dừa già với những tỉ lệ pha loãng thích hợp Nguồn nguyên liệu chính không thể thiếu khi lên men tạo thạch chính là vi khuẩn Acetobacter xylinum Tỉ lệ pha môi trường sản xuất từ nước dứa: Môi trường 1: Tỉ lệ dứa/nước (g/ml) 1/10... Phương pháp bảo quản này được áp dụng đối với sản phẩm mứt thạch lên men Sử dụng muối natribenzoate: Với nồng độ muối sử dụng khoảng 0.05 – 0.1%, sản phẩm thạch có thể giữ được phẩm chất ban đầu sau 4 tháng CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I SƠ LƯỢC VỀ PHẾ LIỆU DỨA: Phế liệu dứa được thu từ quá trình sản xuất dồ hộp dứa hay dứa sấy khô Trong chế biến dứa, phế liệu thu ở các dạng sau: + Hai đầu quả loại... trường (nước dừa già là phế thải từ các nhà máy sản xuất cơm dừa nạo sấy) Vì vậy, môi trường lên men phải xuất phát từ những nguồn nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền, có số lượng lớn, dễ vận chuyển và mang quy mô công nghiệp, không mang tính cục bộ, địa phương, có thể tận dụng được phế phụ liệu từ các quá trình thực phẩm khác 2 Quy trình lên men thạch dừa 2.1 Sơ lược về quy trình lên men nước dừa Vài năm... khuẩn, lượng nước thu hồi được từ dứa phụ phẩm cũng rất lớn có thể đáp ứng được nhu cầu cho việc sản xuất thạch dừa Ngoài ra nguồn cung cấp phế liệu dứa cũng rất phong phú từ các nhà máy sản xuất đồ hộp, nước ép trái cây… 4 Những biến động trong quá trình lên men Sự thay đổi pH trong quá trình lên men: một trong những điều kiện quan trọng để có được sự hoạt động sống của VSV là độ acid của môi trường... tiêu dùng Quy trình chế biến thạch dừa thô: + Dùng máy cắt các khối cellulose thành các miếng nhỏ đều đặn (1x2x2.5 cm) + Ngâm sản phẩm trong dung dịch Na2CO3 3-5% trong 15 phút để trung hoà acid acetic còn sót bên trong thạch Sau đó xả lại bằng nước lạnh + Đun sôi để làm trong sản phẩm và tạo độ dai bằng cách bổ sung chất tạo dai + Ngâm đường tạo độ ngọt và tạo độ trong cho sản phẩm + Bổ sung màu, mùi . tôi nghiên cứu đến vấn đề sử dụng nước ép từ phế phẩm rau quả để làm nguồn nguyên liệu thay thế nước dừa trong sản xuất thạch lên men.  Vì sản phẩm thạch. oxy. III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH LÊN MEN. 1. Sơ lược về nguyên liệu chính trong sản xuất thạch dừa. Nước dừa: trung bình một trái dừa có chứa 300ml nước,