Công nghệ chế biến nước quả lên men

Công nghệ chế biến nước quả lên men

MỤC LỤC

Nội dung Trang

I.Tổng quan về nước trái cây lên men 2

II.Nguyên liệu 3

A Nguyên liệu chính 3

B Nguyên liệu phụ 7

III Qui trình công nghệ 9

IV.Thuyết minh qui trình công nghệ 10

1 Lựa chọn và phân loại nguyên liệu 10

2 Rửa 10

3 Xử lý sơ bộ 11

4 Thu hồi dịch quả 12

5.Pha chế dịch lên men 12

6 Thanh trùng bằng SO2 13

7 Lên men chính 13

8 Lọc và làm lạnh 16

9 Lên men phụ 16

10 Lọc 17

11 Thanh trùng 17

12 Bão hòa CO2 và chiết chai 17

13 Các sản phẩm phụ của quá trình lên men 18

V.Sản phẩm 18

1 Các dạng hư hỏng của sản phẩm lên men 18

2 Chỉ tiêu của sản phẩm 19

I Tổng quan về nước trái cây lên men 1 Khái niệm [1]

Nước trái cây lên men là dạng sản phẩm nước uống có cồn không qua chưng cất thu được bằng con đường lên men rượu etylic từ dịch nước ép trái cây hoặc hỗn dịch của trái cây sau khi nghiền xé kỹ

Ngày nay sản phẩm này ngày càng đa dạng do có nhiều nguồn nguyên liệu đã được khai thác trong lĩnh vực này như nước táo, lê, sơri, cóc, thơm, dưa hấu, nhãn,… hay hỗn hợp nước trái cây lên men

2 Phân loại [1]

- Theo loại nguyên liệu: nho, táo, dâu, thơm… - Theo nồng độ rượu:

1 Nước trái cây lên men nồng độ rượu cao (rượu quả) : nồng độ rượu khoảng từ 9

– 20 %V, có thể bổ sung cồn hoặc không Sản phẩm này đã có từ rất lâu đời trong đó nổi bật có rượu vang nho đặc biệt là champagne, ngoài ra còn có rượu thơm, rượu dâu, rượu mơ cũng được ưa chuộng

2 Nước trái cây lên men: nồng độ rượu thấp, thường dưới 5%V, chủ yếu là do

lên men tự nhiên, không bổ sung cồn Sản phẩm này mới phát triển và rất được ưa chuộng nhất là với đối tượng phụ nữ, thích hợp sử dụng trong những ngày hè nóng bức

- Theo CO2:

1 Nước trái cây lên men có gas (CO2): có hai loại, do lên men tự nhiên hoặc do bổ sung CO2

2 Nước trái cây lên men không có gas

3 Sản phẩm nước trái cây lên men [10]

Nước trái cây lên men Party: sản phẩm của Công ty WTG (USA) được giao cho Công ty cổ phần rượu Việt Nam (VND) độc quyền sản xuất và phân phối tại Việt Nam Sản phẩm này được chế biến từ các loại trái cây nhiệt đới, qua các công đoạn ủ, lên men, phối chế lại, tinh chế Sau đó trộn nước có gas, đóng vào lon (chai) Nồng độ rượu khoảng 4,5 – 5%V Có vị ngọt (Brix từ 6 – 9 tùy theo loại sản phẩm) Mùi thơm nhẹ dễ uống Rất thích hợp cho các buổi tiệc nhẹ, vui vẻ, đặc biệt là giới nữ, và giới trẻ hiện nay nói chung Hiện có 4 loại: PARTY – ZHO, PARTY – ROSE, PARTY – VIP, PARTY – MIDNIGHT thích hợp cho nhiều lứa tuổi

Hình 1: Một sản phẩm nước quả lên men

II Nguyên liệu A Nguyên liệu chính [4]

Nguyên liệu dùng cho chế biến rượu quả rất đa dạng, từ các loại quả có nhiều dịch bào như cam, bưởi đến những loại quả có hàm lượng chất khô lớn như chuối, táo

1 Dứa (xem hình 2,3 trang 20,21)

Dứa có thể được phân thành 3 loại:

Nhóm dứa Queen: thịt quả vàng đậm, giòn, thơm, ngọt, mắt quả lồi, khối lượng

trung bình, chịu được vận chuyển Nhóm này có phẩm chất cao nhất; dứa hoa hay khóm

thuộc nhóm này

Nhóm dứa Cayenne: thịt quả vàng ngà, nhiều nước, ít thơm và ít ngọt hơn dứa hoa Quả rất to – còn gọi là dứa độc bình Đến nay, Việt Nam vẫn chưa trồng được loại dứa này Nhóm Spanish: thịt quả vàng nhạt, có chỗ trắng, vị chua, ít thơm, nhiều nước hơn

dứa hoa Mắt sâu, quả lớn hơn dứa hoa nhưng nhỏ hơn dứa Cayenne Thơm, dứa ta thuộc

nhóm này Nhóm này có chất lượng kém nhất; được tập trung trồng ở vùng biển Caribe; ở nước ta, nhóm này được trồng chủ yếu ở Vĩnh Phú

Thành phần hóa học: dứa có 72 – 88% nước; 8 – 18,5% đường; 0,3 – 0,8% acid; 0,25 – 0,5% protein; khoảng 0,25% muối khoáng Đường dứa chủ yếu là saccharose (70%), còn lại là glucose và fructose (30%); acid trong dứa chủ yếu là acid citric, còn lại là malic, tactric, suxinic Họ dứa nói chung có loại enzyme thủy phân bromalin Ngoài ra, trong dứa còn có một số vitC 15 – 55mg%; vitA 0,06 mg%; vitB1 0,09 mg%; vitB2 0,01mg%

Cách chọn nguyên liệu: dứa cần có độ chín vừa phải, dứa hoa chín từ nửa quả đến

toàn quả; dứa Spanish chín từ một lớp mắt gần cuống đến toàn quả; dứa Cayene chín từ một lớp mắt đến hai lớp mắt Dứa chưa chín có hàm lượng acid cao, trong khi đó dứa quá chín không đạt chỉ tiêu về màu và mùi -> không lựa chọn

2 Chuối

Thành phần hóa học: chuối chứa 20 – 30% chất khô; chủ yếu là glucid Hàm lượng protein trong chuối thấp – khoảng 1 – 1,8%; gồm 17 acid amin mà chủ yếu là histidin; hàm lượng chất béo không đáng kể Acid trong chuối – trung bình 0,2% - chủ yếu là malic và oxalic; ngoài ra, chuối còn chứa các vit – tuy hàm lượng thấp hơn các quả khác – B1, B2, BB6, C, panthothenic, folic; muối khoáng, pectin, hợp chất poliphenol cũng có trong chuối

Tuy hàm lượng polyphenol trong chuối thấp nhưng hoạt độ các enzyme polyphenol oxidase và peroxidase mạnh, do đó vấn đề kiểm soát sự biến màu bằng cách điều khiển các phản ứng oxi hóa và phản ứng kết hợp với kim loại do tác động trực tiếp hay gián tiếp của các enzyme này là vấn đề trung tâm của công nghệ chế biến các sản phẩm từ chuối

Chuối tiêu ra quả quanh năm nhưng vụ chính là quý 4; khi đó, vỏ chuối có màu

vàng rơm, ruột màu vàng tơ, chắc, dẻo, ăn ngọt, hương ngát thơm, không có vị chua hay vị chát Chuối vụ xuân chất lượng kém chính vụ chút ít, ruột quả hay bị sượng, chai trắng Lý do là nhiệt độ và độ ẩm không khí thấp nên tinh bột chưa chuyển hóa thành đường, protopectin chưa chuyển hóa thành pectin hòa tan Chuối vụ hè có chất lượng kém nhất, quả to nhưng vỏ dày, ruột rỗng, dễ bị nẫu, vị chua, kém thơm, không ngon và không phù

hợp với chế biến Chuối vụ thu có chất lượng gần bằng chuối chính vụ nếu vào cuối mùa và như chuối vụ hè nếu ở đầu mùa

Để nâng cao chất lượng chuối cần rấm chuối trong nhà rấm, điều chỉnh được nhiệt độ, độ ẩm, hàm lượng CO2 / O2 trong không khí và nạp khí etylen để kích thích chuối chín Ngay ở vụ chính, chuối chín cây có chất lượng kém chuối chín nhân tạo

Chuối bom, nồng độ chất khô thấp hơn và hoạt độ enzyme yếu hơn, lại do nhiệt độ

không khí không chênh lệch lớn giữa các mùa nên chất lượng ổn định hơn

Cách chọn nguyên liệu: có độ chín vừa phải, quả mềm, thịt quả vàng đều, hương

thơm, vị ngọt và không chát Không dùng chuối quá chín vì hương vị sẽ kém và nước sau lên men bị đục; cũng không dùng chuối già vì hàm lượng chất chát nhiều

3 Quả có múi (xem hình 4, 5 trang 21)

Cam và quít chiếm đến 75% diện tích trồng nhóm quả có múi Còn lại, bưởi 16%, chanh chỉ 7%

Chanh Việt Nam quả tròn – hoặc hơi dài, vỏ mỏng, nhiều nước và ít tinh dầu Độ acid của nước chanh khoảng 6% Trên thế giới thì phổ biến loại chanh quả dài, có rốn, vỏ dày và có nhiều tinh dầu hơn

Bưởi là thứ quả có múi có kích thước lớn nhất Tép bưởi có màu trắng ngà, hơi vàng, hồng hay đỏ Từ vị chua đến vị dốt chua có kèm theo hậu vị đắng; khi gia nhiệt thì vị đắng gia tăng rõ rệt Các giống bưởi Đoan Hùng, Phú Trạch, Biên Hoà là nổi tiếng nhất nước ta

Thành phần hóa học các loại quả này khác nhau rất xa, các quả có phẩm chất xấu thường thể hiện ở chỗ: mã xấu, hương vị kém, khi qua gia nhiệt thường có vị đắng

Cách chọn nguyên liệu: quả chín đều, chưa ủng thối; quả ít hạt có chất lượng cao

hơn quả nhiều hạt (trong hạt có chứa nhiều glycosid); quả vỏ mỏng thì tốt hơn quả dày (vỏ chứa nhiều narigin – một glycosid gây đắng)

4 Xoài ( xem hình 6, 7 trang 22)

Ơû Việt Nam, xoài trồng chủ yếu ở Nam Bộ và thu hoạch vào khoảng tháng 5, tháng 6 Ở miền bắc có giống xoài Yên Châu – Sơn La rất ngon

Xoài cát: quả vừa, thơm ngon, giòn Xoài thanh ca: quả vừa, thơm ngon

Xoài thơm: quả vừa, vị ngọt, hương rất thơm Xoài tượng: quả to, ăn xanh, chua

Thành phần hóa học: thịt xoài chứa 76 – 80% nước, đường 11 -20%, acid 0,2 – 0,54% (khi xanh có thể đạt 3,1%); caroten 3,1 mg%, vit B1 0,04 m,g%, vit B2 0,05 mg%, PP 0,3 mg%, vit C 13 mg%, acid chủ yếu trong xoài là acid gallic

Cách chọn nguyên liệu: cần quả chín đều, vỏ quả có màu vàng đến đỏ trên toàn quả

5 Vải, Nhãn, Chôm Chôm (xem hình 8, 9, 10 trang 22)

Vải

Ơû Việt Nam, vải chỉ có từ Nghệ Tĩnh trở ra, thuộc 2 nhóm:

Vải thiều – có cùi dày, vị ngọt đậm Giống tiêu biểu là vải thiều Thùy Lâm, quả tròn và vải thiều Phú Hộ, quả dẹt Vải thiều thu hoạch vào tháng 6

Vải ta có rất nhiều giống, quả to hơn vải thiều, có vị chua hay ngọt; phần lớn là có vị chua, hạt to, thu hoạch vào cuối tháng 4 đầu tháng 5 Các giống vải ta ngon là vài Phúc Yên, Lập Thạch, Mỹ Đức

Thành phần hóa học: cùi vải có 84,3% nước, 0,7% protein, 0,3% lipid, 10 – 15% đường, 0,7% tro, vitamin và muối khoáng

Cách chọn nguyên liệu: quả có sắc đỏ từ 1/3 quả trở lên

Ơû Việt Nam có 3 giống chính :

Nhãn cùi – quả to, vỏ dày, cùi dày, ít nước Tiêu biểu cho loại này là giống nhãn Hưng Yên, đặc biệt là nhãn Phố Hiến khi xưa dùng để tiến vua

Nhãn đường phèn – quả nhỏ hơn nhãn cùi, sắc vỏ hơi thâm, hạt nhỏ, cùi dày, vị ngọt đậm và thơm (thường gặp nhất)

Nhãn nước: quả to, hạt to, vỏ mỏng, cùi mỏng, vị ngọt (nhãn xuồng)

Cách chọn nguyên liệu: không yêu cầu nghiêm ngặt, loại nhãn cùi mỏng hay cùi

dày đều dùng được; lượng đường cao là yêu cầu cần thiết

6 Đu Đủ (xem hình 11 trang 23)

Về cấu tạo: quả đu đủ chín có 5% vỏ, hạt 18%, thịt quả 77% Hàm lượng dầu trong hạt đu đủ khô tới 30%

Về thành phần hóa học: đu đủ chín có 85 – 90% nước, 8 – 12% đường, 0,4 – 1% protein, 0,1 – 0,7% lipid, 0,04 – 0,1% acid, 0,6 – 1% cellulose, 0,6 – 1,4% tro Trong thành phần đường, saccharose chiếm 16%, còn đường khử chiếm 84% Về vitamin, đu đủ chứa 30 – 130mg% vit C, 40 – 45mg% vit B1, 40 – 45 mg% vit B2, 0,2 – 0,3 mg% vit PP, 13 – 17,5mg% caroten Đu đủ ra quả và chín quanh năm

Cách chọn nguyên liệu: quả mềm, chín vàng hoặc đỏ toàn quả; tốt nhất là quả

không nên có quá nhiều hạt

7 Na, Mít Na

Nguồn gốc: trung và nam Mỹ, có hai loại

Na – mãng cầu: quả hình tim, vỏ lồi, thịt màu trắng, mịn, vị ngọt và thơm

Na Xiêm – mãng cầu Xiêm: quả to hơn, vỏ phẳng và có gai, khi chín có thể bóc được, thịt quả trắng ngà, hơi xơ, nhiều nước, vị dốt chua Loại này ra quả quanh năm, nhưng chính vụ là tháng 7 và tháng 11

Na có ở khắp nơi, nhưng mãng cầu Xiêm chỉ được trồng ở vùng Nam bộ, nhất là vùng Lái Thiêu

Thành phần hóa học: thịt na chứa 23,9% glucid, 1,6% protein, 0,3% lipid, 1% tro, 3,4% cellulose Thịt mãng cầu Xiêm chứa 11 – 14% đường

Đặc điểm kỹ thuật của mãng cầu Xiêm: khối lượng quả 0,5 – 2 kg

Cách chọn nguyên liệu: chủ yếu dùng mãng cầu xiêm do hương của nó thơm hơn và

vị chua ngọt đặc trưng hơn mãng cầu na Nên chọn quả chín hoàn toàn, vỏ xanh và bóng

8 Mận – Mơ – Đào

Mận (xem hình 14 trang 24)

Nguồn gốc: là thứ quả ôn đới; do đó, trồng ở nước ta có phẩm chất không cao – quả nhỏ, vị chua và chát Mận có nhiều giống, các giống ngon là Sapa, Bắc Hà, mận Hậu, mận Cao Lạng, mận Đà Lạt

Thành phần hóa học: 82,09 – 87,19% nước, 7,37 – 12,36% đường, 0,63 – 1,68% acid Vì đặc tính chua chát trên nên thường được ứng dụng để chế rượu quả lên men

Mơ

Nguồn gốc: từ Nga và một số nước châu Âu

Chủ yếu là mọc hoang ở Việt Nam; chỉ có một số nơi trồng tập trung như Hà Nam Ninh, Hà Sơn Bình, Vĩnh Phú, Thanh Hóa

Thịt quả mơ chín có 1,3 – 2,5% acid – chủ yếu là acid citric và tactric Ngoài ra, có đường 9,2%, chủ yếu là saccharose, cellulose 0,8%, một ít dextrin và tinh bột, tro 0,7%, protein 0,9% Ngoài ra còn có các thành phần khác như caroten, vit C, tanin, pectin, enzyme peroxidase và urease Trong nhân hạt mơ có acid pangamic (vit B15) với tỷ lệ khá cao Khi chế biến cần chú ý trong nhân hạt mơ còn có 30 – 40% chất dầu (dầu hạnh nhân) và 3% amidalin và enzyme emusin Enzyme này có tác dụng thủy phân amidalin thành HCN, C6H5CHO và glucose gây say

Đào

Nguồn gốc: có nguồn gốc từ Ba Tư; được trồng ở khá nhiều nước

Ơû Việt Nam, đào được trồng nhiều ở Hoàng Liên Sơn – Sapa, Cao Lạng, Hà Tuyên Thịt quả đào có chứa caroten, licopen, criptoxantin, caxantin, 6,4% glucid, acid hữu cơ chủ yếu là citric và tactric, tro 0,6%, protein 0,9%, vit C 10 mg%, acid clorogenic

Trong hạt đào cũng có chứa nhiều dầu 50% Ngoài ra, còn có 3,5% amidalin và enzyme emunsin

9 Ổi (xem hình 16 trang 24)

Nguồn gốc: châu Mỹ Hiện nay ổi có mặt khắp nơi, mọc thành vùng hoặc trồng tập trung Vùng ổi lớn là Nam Aù, Tây Phi và châu Mỹ

Ơû Việt Nam có nhiều giống ổi: ổi mỡ, ổi găng, ổi trâu, ổi nghệ, ổi bo, ổi Xá lị là các giống ổi có quả lớn

Thành phần hóa học : ổi chứa 77,9% nước, 0,9% protein, 0,3% lipid, 15% glucid, 0,5% tro, vit B1 0,03 mg%, 0,03 mg% vit B2, 0,2 mg% vit PP, 130 – 300 mg% vit C

Cách chọn nguyên liệu: cùi dày, hương thơm, vị ngọt, ruột nhỏ, hạt ít

Yêu cầu của nguyên liệu

™ Đường / chất khô: nhiều đường – khoảng 10 – 13 độ Brix là thích hợp ™ Acid hữu cơ : đặc trưng cho các loại quả – citric trong nhóm cam quít, dứa ™ Màu : mỗi trái cây có một màu đặc trưng

™ Nước : nhiều nước

™ Vitamin, khoáng : lượng nhiều hay ít tùy đặc tính từng loại quả

B Nguyên liệu phụ [1]

Yêu cầu của nước trong sản xuất nước trái cây lên men

Tổng lượng chất khô hòa tan không quá 850 mg/L

Syrup đường

3 Nấm men - dùng loài S.cerevisiae, qui trình nhân giống đưa vào sản xuất

như sau (nhân giống bao nhiêu cấp là tùy vào lượng dịch lên men)

Men giống Nhân giống cấp 1

Men đã nhân giống Nhân giống cấp 2 Oáng nghiệm 10

Erlen 100ml

4 Các nguyên liệu phụ khác

Bao gồm acid điều chỉnh pH – chủ yếu là acid citric SO2 hoặc NaHSO3 để thanh trùng nguyên liệu

Có thể dùng phụ gia bảo quản: vitamin C, phụ gia chống vi sinh vật

III.Qui trình công nghệ

Diệt khuẩnLên men chính

Lắng cặn – tách men và làm lạnh Lên men phụ

Lọc trong Trợ lọc

Bão hòa CO2 CO2

Thu hồi dịch quảPhối chế dịch lên menĐường, nước

Acid citric, natri bicacbonat

Nguyên liệu Lựa chọn – phân loại

Rửa

Bã

IV.Thuyết minh qui trình công nghệ 1 Lựa chọn và phân loại nguyên liệu

1.1 Mục đích của quá trình

Nhằm loại trừ những quả không đủ qui cách như sâu bệnh, men mốc, thối hỏng hay không đạt yêu cầu về độ chín đồng thời phân loại nguyên liệu đồng đều về kích thước, trọng lượng, màu sắc và độ chín để dễ dàng cho việc cơ giới hóa trong các bước xử lý tiếp theo Vì là nước quả lên men, nên nếu có những quả bị dập chút ít thì vẫn có thể tận dụng khi loại bỏ phần đã bị dập đi – thực hiện trong quá trình xử lý sơ bộ (cắt, gọt) sau này

Quan trọng nhất là yêu cầu về độ chín , quả chín đồng đều thì đồng đều về thành phần hóa học sẽ dễ kiểm soát về chất lượng hơn

1.2 Phương pháp thực hiện

Tùy vào khả năng của từng nhà máy mà có thể phân loại theo Phương pháp thủ công: làm bằng tay trên băng chuyền

Phương pháp cơ giới hóa: sử dụng máy phân loại theo dấu hiệu phân chia – kích thước, trọng lượng, màu sắc, độ nhẵn, độ chín – và lựa chọn thông số phân chia thích hợp

- Phân loại theo kích thước: dùng máy phân cỡ kiểu trục tròn – bộ phận phân loại là những cặp trục hình côn hoặc hình trụ, đối với hình côn thì các quả được phân loại dọc theo chiều dài thân côn, đối với hình trụ thì các quả được phân loại nhờ vào khoảng cách khác nhau giữa các trụ – thường dùng cho các quả tương đối cứng, dạng hình tròn ( lê, táo, cam, bưởi )

Dùng máy phân loại theo kiểu rây lắc nhiều tầng – tầng trên cùng mắt rộng nhất, tầng cuối cùng mắt nhỏ nhất, hệ thống rây chuyển động lắc nhờ bộ phận chấn động Dùng để phân loại những nguyên liệu có kích thước nhỏ như mơ, mận

- Dùng tế bào quang điện phân loại theo màu sắc: sử dụng với các loại quả yêu cầu

độ chín đồng đều trên toàn quả; không dùng với các loại quả có vỏ sần sùi như khóm

2.1 Mục đích

- Nhằm loại trừ các tạp chất như đất, cát, bụi, dư lượng thuốc trừ sâu và đáng quan tâm nhất là các vi sinh vật theo bùn đất bám vào quả Nếu không có quá trình rửa, vi sinh vật trên sẽ còn lại trên sản phẩm, xâm nhập vào thịt quả trong quá trình cắt gọt do đó có thể ảnh hưởng không tốt đến chất lượng sản phẩm cuối cùng

2.2 Phương pháp thực hiện

- Tùy thuộc vào loại quả và mức độ bẩn, trước khi rửa, nguyên liệu có thể được ngâm trong một thời gian nhất định để chất bẩn dễ dàng bị tách ra trong quá trình rửa tiếp theo – có thể kết hợp với thổi khí hoặc dùng dòng nước cuốn đi các chất bẩn còn bám dính - Trong quá trình ngâm rửa, rau quả có thể bị tổn thất chất dinh dưỡng (vitamin, khoáng .) nên quá trình rửa phải tiến hành càng nhanh càng tốt; trong khi đó, nguyên liệu vẫn được đảm bảo sạch và không bị dập nát

- Nước dùng để rửa quả phải đạt chỉ tiêu về độ cứng, hàm lượng các ion kim loại – các chỉ tiêu trên do bộ Y tế qui định Có thể dùng thêm Cl- ( < 5mg/L) để tăng hiệu suất quá trình rửa, sau đó nên rửa lại bằng nước sạch

- Nên tính toán lượng nước dùng sao cho kinh tế

- Bản chất nguyên liệu – quả mềm hay tương đối cứng – cũng ảnh hưởng tới việc chọn lựa phương pháp rửa:

Đối với các loại quả mềm như xoài, nho dùng phương pháp tuyển nổi kết hợp với thổi khí

Đối với các loại quả tương đối cứng như ổi, cóc, dứa có thể chịu va chạm, nên chọn phương pháp có nhiều tác động cơ học hơn

- Một số thiết bị rửa: [7]

Máy rửa thổi khí: dùng để rửa các loại quả mềm

Máy bàn chải: rửa các loại quả có cấu tạo chắc, bề mặt xù xì

Máy rửa chấn động: dùng rung động để đảo trộn quả, giúp quá trình rửa tôt hơn Máy rửa tang trống: thường dùng rửa củ hay các loại quả cứng

Máy rửa kiểu băng tải: kết hợp rửa thổi khí và dùng bàn chải (xem hình 20 trang 25)

Máy rửa kiểu băng tải là một bể nước làm bằng kim loại, trong đó có bố trí băng nâng chuyển đặt nghiêng Nguyên liệu được chuyển động liên tục tới lưới sàng sẽ rơi xuống băng chuyền được thấm ướt bởi vùng rửa và chịu tác động của tia nước phun ở vùng súc Dòng nước sạch cấp đến bể sẽ thay dòng nước bẩn trong bể tạo nên dòng lưu thông Ơû máy rửa băng tải, để nâng cao chất lượng rửa, việc đầu tiên là cần đảm bảo rửa đồng đều các mặt nguyên liệu; thứ hai phải tăng cường độ các quá trình tách tạp chất bẩn

3 Xử lý sơ bộ

3.1 Mục đích: loại bỏ phần hư, dập, bỏ vỏ, hạt, cuống để chuẩn bị cho quá trình thu hồi dịch quả / thịt quả

3.2 Phương pháp: tùy vào từng loại quả mà phương pháp xử lý thu hồi khác nhau, có thể kết hợp với quá trình nhiệt, dùng hóa chất để giúp quá trình bóc vỏ dễ dàng hơn hay bóc vỏ trực tiếp Thực hiện chủ yếu bằng phương pháp thủ công.

Một số phương pháp bóc vỏ của một vài loại quả [4]

Chuối: lột vỏ bằng tay, sau đó tước xơ, cắt đầu và cắt miếng

Dứa: cắt đầu ( cắt bằng để tránh bị lệch tâm), đột lõi, gọt vỏ, sửa mắt và cắt miếng Ưu tiên phương pháp cơ giới hóa khi nguyên liệu đồng nhất về kích thước

Xoài: gọt vỏ bằng dao sắc hoặc bằng phương pháp hóa học Đối với phương pháp hóa học, dùng NaOH 20%, nhiệt độ 80 – 900C, trong 4 – 5 phút Sau đó, rửa xút bám theo thịt quả và dùng phenolphtalein để kiểm tra

Cam quít: chần quả trong nước sôi 20 – 30s đối với quít, 50 – 60s đối với cam, để nguội tự nhiên ( 500C) sau đó tách vỏ, làm sạch sớ trắng ( vì trong sớ trắng có narigin – một loại glycosit gây vị đắng cho dịch quả ép) bằng xút 0,8 – 1% trong nước 75 – 800C, 3 – 4s đối với quít và 7 – 10s đối với cam, rửa xút và chất đắng bằng nước hoàn lưu trong 60 – 90 phút – lấy hạt và ép thu hồi dịch quả

Có thể dùng một cách đơn giản hơn là cắt đôi quả và ép lấy nước

- Thiết bị: máy nghiền búa kiểu trục ngang có cấu tạo như hình vẽ (xem hình 21 trang 25) Bộ phận gây ra va đập vào nguyên liệu là các búa nghiền được treo trên các

chốt của rôto đặt nằm ngang Khi rôto quay, lực ly tâm làm các búa nằm ở vị trí hướng tâm và dự trữ một động năng lớn Vật liệu qua bộ phân cung cấp từ phía trên vào máy liền bị các búa nghiền quay đập vào và va chạm với các thiết bị nằm trong buồng nghiền Trong quá trình va đập, búa sẽ truyền cho vật liệu động năng tạo thành công xé nguyên

liệu nhỏ hơn Các phần tử có kích thước bé hơn kích thước lỗ sàng thì lọt ra ngoài buồng nghiền và là sản phẩm sau nghiền; các phần tử có kích thước lớn tiếp tục bị va đập, phá vỡ ƒ Như vậy, quá trình làm việc của máy nghiền kiểu búa trục ngang tồn tại 3 giai đoạn liên tục xảy ra, mà các giai đoạn này được đặc trưng bởi sự biến đổi của nguyên liệu trong buồng nghiền như sau:

Giai đoạn 1: cung cấp nguyên liệu

Giai đoạn 2: gia công nguyên liệu trong buồng nghiền Giai đoạn 3: vận chuyển sản phẩm ra khỏi buồng nghiền

Quả cứng lỗ rây nhỏ hơn quả mềm Ví dụ: quả dứa thuộc loại quả cứng nên sử dụng lỗ rây nhỏ Quả táo thuộc loại quả mềm nên sử dụng kích thước lỗ rây lớn hơn

4 Thu hồi dịch quả [3]

4.1 Mục đích: khai thác nguyên liệu để chuẩn bị cho quá trình lên men.

4.2 Phương pháp thực hiện: người ta có ba cách để thu hồi dịch quả.

- Cách 1: dùng máy ép, ép trái cây, thu lấy dịch Cách làm này thường không triệt để vì hiệu suất thu nhận dịch quả phụ thuộc rất nhiều ở máy ép và tính chất chất hóa học, vật lý của loại quả ( thường dùng cho các loại quả có nhiều nước) Có thể xay hoặc làm dập, dùng enzyme để hỗ trợ cho quá trình ép Ví dụ: dùng enzyme để thủy phân pectin hỗ trợ cho quá trình ép

- Cách 2: nghiền nát quả hay cắt miếng nhỏ rồi đem lên men ( thường dùng với các loại quả khó tách dịch bào như chuối).

- Cách 3: dùng đường để trích ly các thành phần có trong quả ra ngoài Trong trường hợp này, dịch trích ly sẽ chứa rất nhiều đường, người ta sẽ pha loãng dịch đường này đến hàm lượng đường cần thiết cho quá trình lên men ( thường dùng cho các loại quả như mơ)

5 Pha chế dịch lên men

5.1 Mục đích: tạo dịch lên men phù hợp – môi trường thích hợp cho nấm men hoạt động, chuẩn bị cho quá trình lên men

5.2 Cách thực hiện:

a) Điều chỉnh hàm lượng chất khô

- Hàm lượng chất khô cần đạt được trước khi lên men khoảng 10 – 13oBx Do vậy dịch quả sau khi thu hồi chưa đạt hàm lượng chất khô như trên thì cần tiến hành pha chế (có thể thêm nước nếu quả có hàm lượng chất khô cao hay thêm syrup đường nếu thấp sao cho đạt hàm lượng chất khô theo yêu cầu)

b) Điều chỉnh pH

pH cần đạt được khoảng 4 – 4,5

Nếu dịch quả có pH < 4 ta bổ sung NaHCO3 để trung hòa bớt, đưa về pH thích hợp Nếu pH lớn thì thêm acid (thường dùng acid citric)

c) Bổ sung nitơ

Nitơ trong nguyên liệu không đủ cho nấm men sinh trưởng, phát triển, dẫn đến sự tự phân của nấm men tăng, ảnh hưởng đến hương vị sản phẩm Do đó cần bổ sung nitơ vào dịch lên men.

Nitơ có thể bổ sung thông qua các muối vô cơ như NH4Cl, (NH4)2HPO4 hay dịch chiết nấm men.

Dịch chiết nấm men ngoài cung cấp nitơ còn cung cấp thêm một số khoáng, vitamin giúp nấm men hoạt động tốt hơn nên thời gian lên men được rút ngắn hơn so với sử dụng các muối vô cơ Tuy nhiên giá thành mắc hơn, nên trong thực tế người ta hay dùng các muối vô cơ (thường dùng (NH4)2HPO4, hàm lượng khoảng 100mg/L)

6 Thanh trùng bằng SO2 hay NaHSO3 6.1 Mục đích:

Tiêu diệt một phần vi sinh vật có trong dịch lên men, ngăn chặn sự lên men tự phát (nếu có), có thể làm trong dịch lên men trước khi lên men

Phương pháp thực hiện: thường sục SO2 dưới dạng lỏng hay dưới dạng muối NaHSO3 (hàm lượng khoảng 30 – 120mg/L)

7 Lên men chính

7.1 Mục đích: chuyển đường thành etanol, CO2 và các sản phẩm phụ khác, tạo nên mùi vị đặc trưng cho sản phẩm.

7.2 Phương pháp thực hiện

- Cho dịch quả lên men vào thiết bị lên men (thường dùng thiết bị hình trụ, đáy côn, có thể tích lớn, có chiều cao lớn).

- Nấm men sau khi được nhân giống đạt được số tế bào/mL cần thiết thì cho vào thiết bị, thực hiện quá trình lên men (lượng nấm men thường dùng khoảng 10 triệu tế bào/mL).

- Việc chọn lựa phương pháp vận hành quá trình lên men dựa trên kiểu hình lên men (lên men kín hay lên men hở), phương thức lên men (lên men gián đoạn hay lên men liên tục)

7.3 Các biến đổi xảy ra trong quá trình lên men [2]

- Quá trình chuyển hóa đường thành rượu được thực hiện qua một chuỗi phản ứng hết sức phức tạp, liên quan mật thiết đến quá trình phosphoryl hóa các hợp chất hữu cơ Ơû giai đoạn đầu – giai đoạn phosphoryl hóa, các hợp chất đường – phosphat được tạo thành Hợp chất cuối cùng được tạo thành ở giai đoạn này là fructose - 1,6 - diphosphat Tiếp tục quá trình chuyển hóa, hợp chất này bị phân cắt thành hai phân tử triozophosphat, đó là dioxyacetonphosphat và aldehyd – 3 phosphoglycerinic Aldehyd – 3 phosphoglycerinic sau khi bị dehydro và được phosphoryl hóa sẽ trở thành acid - 1,3 - diphosphoglycerinic Acid này sau quá trình dehydro và phosphoryl hóa tiếp theo sẽ chuyển thành acid piruvic Hợp chất cuối cùng này sau khi bị decarboxyl sẽ tạo thành acid cacbonic và acetaldehyd Tiếp tục, quá trình chuyển hóa đến giai đoạn cuối cùng là sự tạo thành rượu etylic

- Sự hình thành các sản phẩm phụ: este, rượu bậc cao, rượu cao phân tử, aldehid, diacetyl…

- pH giảm do sự tạo thành CO2 và acid hữu cơ Hệ thống đệm phosphat bị phá vỡ và chuyển sang hệ thống đệm acid hữu cơ – muối của acid hữu cơ.

- Thế oxy hóa khử thay đổi (thường giảm do sự hao hụt hàm lượng oxy hòa tan).- Lượng nitơ tổng giảm

- Sự kết lắng của nấm men: nhiều nhất ở giai đoạn cuối của quá trình lên men chính, khi hàm lượng CO2 sinh ra ít nhất.

- Sự tạo bọt: phụ thuộc vào các chất như protein, polyphenol, CO2…

7.4 Chủng nấm men thường sử dụng: S.cerevisiae, S.uvarum, S.vini, S.oviformis, S.ellipsodeus

- S.cerevisiae: là nấm men nổi, thích nghi với điều kiện sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ cao, phân bố chủ yếu ở các lớp chất lỏng bề mặt môi trường Trong suốt thời gian lên men, và thậm chí khi quá trình đã kết thúc, tế bào nấm men cứ lơ lửng như vậy Khả

năng kết lắng của chúng rất kém [2]

- S.uvarum: là nấm men chìm, thích nghi với việc phát triển ở nhiệt độ thấp hơn Chúng phân bố chủ yếu ở lớp tầng sâu của dịch đường trong thiết bị lên men Trong quá trình lên men, chúng có xu hướng chìm sâu và kết lắng xuống đáy thùng Khi quá trình lên men chính kết thúc thì phần lớn lượng sinh khối đã bị kết lắng Ở nhiệt độ 00C, nấm men chìm vẫn có khả năng lên men; trong khi đó, chỉ cần ở nhiệt độ thấp hơn 100C một chút thì

nấm men nổi đã trở thành vô hoạt [2]

- Mặc dầu có sự khác nhau về đặc tính công nghệ như vậy nhưng giữa hai loài nấm men này không có một ranh giới rõ ràng Người ta đã chứng minh được rằng sự khác biệt giữa chúng chẳng qua là sự thích ứng với môi trường sống mà thôi

7.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men [2]

a) Môi trường dinh dưỡng

- Nguồn cacbon: nấm men sử dụng nguồn cacbon đơn trước như fructose, glucose có đồng thời trong các quả như chuối, cam quít; tiếp đến là nhóm đường đôi – chủ yếu là saccharose có nhiều trong các loại quả như xoài, dứa Nhóm đường tam không có nhiều trong các loại quả Nguồn đường có thể còn dư sau quá trình lên men do nồng độ rượu tạo không nhiều, 5 -70Bx hoặc thấp hơn Lượng đường sót đối với các loại quả chua (cam chanh) thường cao hơn, trong khi đó các loại quả pH cao lượng đường thấp hơn; vì đối với cùng lượng đường, quả có pH thấp cho cảm nhận về độ ngọt kém hơn

- Nguồn nitơ: chủ yếu là nguồn bổ sung

Nguyên tố vi lượng: trong trái cây có tương đối đầy đủ các vitamin và khoáng nên ít khi bổ sung nguồn dinh dưỡng này

b) Điều kiện lên men

• Giống nấm men: rất quan trọng

Chủng nấm men và chất lượng của chủng nấm men sẽ quyết định:- Tốc độ và mức độ lên men

- Hàm lượng sản phẩm chính, sản phẩm phụ tạo thành trong sản phẩm

- Tốc độ và khả năng kết lắng: nấm men dễ lắng thì sẽ thuận lợi cho quá trình lắng, lọc, thu hồi nấm men sử dụng cho đợt sản xuất tiếp theo

- Mức độ thoái hóa giống.

- Khả năng chống chịu đối với sự thay đổi đột ngột của môi trường.

Nếu sử dụng giống thuần thì khả năng chống chịu tốt, độ bền vững cao, quá trình lên men xảy ra đồng đều, tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt, (sản xuất nước trái cây lên men có nồng độ cồn thấp thì một chủng nấm men phù hợp, chất lượng tốt có thể tái sử dụng 8 – 10 lần)

• Điều kiện gây men giống: trong quá trình gây men giống cần sục từ từ SO2 với nồng độ tăng dần để nấm men thích nghi dần.