Nghiên cứu sản xuất sản phẩm trà lên men kombucha

LỜI MỞ ĐẦU Cùng với xu hướng tiêu dùng mới, vấn đề sức khỏe người tiêu dùng đặt lên hàng đầu, loại thực phẩm gần gũi với thiên nhiên ngày ưa chuộng Thị trường đồ uống không ngừng gia tăng sản lượng đa dạng hóa sản phẩm Trong dịng sản phẩm lên men dần chiếm ưu Đối với người Việt Nam, trà trở nên quen thuộc gần gũi Uống trà khơng thói quen đời sống, mà trở thành nhã thú hưởng thụ tinh thần Uống trà không để giải khát mà cịn có khả phịng trị bệnh tật, nâng cao sức khoẻ, kéo dài tuổi thọ cho người Trên thị trường có nhiều loại thức uống chế biến từ trà sản phẩm trà lên men mẻ thị trường tiêu dùng Việt Nam Trà lên men Kombucha loại đồ uống thông dụng phổ biến nước Đơng Âu nước khác, biết đến loại thực phẩm có lợi cho sức khỏe Ở nước ta, loại trà lên men sản xuất nhỏ lẻ số hộ gia đình, chưa có nghiên cứu sản xuất quy mô công nghiệp Sản phẩm trà lên men Kombucha sử dụng sau lên men, bảo quản lạnh trước dùng Điều gây hạn chế thời gian, điều kiện bảo quản khả tiêu thụ sản phẩm CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu nấm Kombucha 1.1.1 Nguồn gốc Kombucha sử dụng phổ biến qua 200 năm vùng Viễn Đông khoảng 100 năm Đông Âu Tài liệu ghi chép có số cư dân sống vùng đồi núi Caucase thọ trăm tuổi Những người sống trường thọ cịn tìm thấy số làng mạc Yakutia thuộc Tây Bá Lợi Á, Poltaya Ukraine, Tây Tạng Tây Ban Nha Ở Nga, Tây Tạng Tây Ban Nha thường có người sống trăm tuổi Những người trường thọ Nga cho biết họ sống lâu nhờ từ hàng trăm năm họ cịn có thói quen dùng loại trà lên men Kombucha Thời xưa người Kargasoks tin tưởng trà nấm có tác dụng giúp họ sống khỏe kéo dài tuổi xuân Cho nên nữ du khách quí tộc người Nhật đến thăm thắng cảnh làng Kargasok, trông thấy người già khoẻ mạnh lạ thường, gương mặt họ khơng có nếp nhăn lộ vẻ già nua Bà lấy làm ngạc nhiên hỏi rõ biết dân chúng có thói quen uống trà Kombucha ngày Bà xin nấm để làm giống mang Nhật sau chia với bạn bè sử dụng Sau nhiều tuần lễ, bạn bà vô khen ngợi hữu hiệu loại nấm Có người bảo họ hết bệnh cao máu, vết nhăn da nhạt mờ, tóc bạc trở lại đen từ từ Do trà nấm truyền bá khắp Nhật Bản 1.1.2 Đặc điểm cấu tạo Kombucha môi trường cộng sinh vi khuẩn nấm men Hệ vi sinh vật Kombucha phong phú, chủ yếu chủng Acetobacter như: Acetobacter xylinum, Acetobacter xylinoides, Acetobacter Ketogenum… nấm men: Saccharomycodes ludwigii, Saccharomycodes apiculatus, Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe… Ngồi cịn có chủng Lactobacillus, Brettanomyces, Pediococcus, Bacterium gluconicum… Hình 1.1: Acetobacter Hình 1.2: Saccharomyces Hình 1.3: Lactobacillus Chính có mặt chủng Acetobacter (đặc biệt Acetobacter xylinum) hình thành nên cấu trúc Acetobacter Kombucha xylinum có khả tạo màng hemicellulose dày chắc, tạo màu xanh với thuốc nhuộm Iod H 2SO4 Nên Kombucha trông giống bánh dẹp, thường gọi nấm trà hay SCOBY ("Symbiotic Colony of Bacteria and Yeast") Hình 1.4: Nấm Kombucha Kombucha sinh trưởng tốt môi trường nước trà đường Thường sử dụng để lên men dung dịch trà đường, nên gọi nấm trà Trong trình lên men, Kombucha tạo lớp màng mỏng bề mặt dịch trà, tăng bề dày, hình thành nên Kombucha thứ hai (thường gọi Kombucha con), tách biệt với Kombucha ban đầu Hình dạng kích thước Kombucha phụ thuộc vào hình dạng tiết diện bình chứa Hình 1.5: Kombucha vng Cả trà xanh trà đen sử dụng để lên men, tạo mùi vị khác Tuy nhiên, môi trường nước trà xanh, Kombucha tạo thành mỏng hơn, tốc độ tăng trưởng nhanh dịch trà đen 1.1.3 Hệ vi sinh vật Kombucha 1.1.3.1 Giống Acetobacter Giống vi khuẩn Acetobacter thuộc họ Pseudomonadieae, phân bố rộng rãi tự nhiên phân lập vi khuẩn từ khơng khí, đất, nước, lương thực thực phẩm, dấm, rượu, bia, hoa quả… Có khoảng 20 lồi thuộc giống Acetobacter phân lập mơ tả, có nhiều lồi có ý nghĩa kinh tế • Đặc điểm chung chủng Acetobacter - Dạng hình que, tùy điều kiện ni cấy (t0, thành phần môi trường nuôi cấy) mà vi khuẩn Acetobacter sinh tế bào có hình thái khác biệt dạng kéo dài phình to - Kích thước thay đổi tùy lồi (0.3-0.6 x 1.0-8.0μm) - Có thể di động (có tiên mao đơn chu mao), khơng di động (khơng có tiên mao) - Không sinh nha bào tử - Hiếu khí bắt buộc - Chịu độ acid cao - Vi khuẩn Acetobacter có khả đồng hố nhiều nguồn thức ăn cacbon khác không sử dụng tinh bột - Tế bào đứng riêng lẽ kết thành chuỗi - Có khả tạo thành váng môi trường lỏng, khả tạo thành váng thay đổi tùy loại: Acetobacter xylinum: tạo thành váng cellulose dày Acetobacter orleanoe: tạo thành váng mỏng Acetobacter pasteurianum: tạo thành váng khô nhăn nheo Acetobacter suboxydans: tạo thành váng mỏng dễ tan rã Acetobacter curvum: sinh acid acetic với nồng độ cao tạo thành váng khơng chắn Acetobacter có khả đồng hố muối (NH4)+ phân giải pepton Một số lồi đòi hỏi số acid amin định acid pantothenic chất khoáng K, Mg, Ca, Fe, P, S …ở dạng muối vô cơ, hữu hợp chất hữu Do bia, dịch tự phân nấm men, nước mạch nha, nước trái cây…là nguồn dinh dưỡng tốt cho phát triển vi khuẩn Acetobacter Ngồi khả oxy hố ethanol thành acid acetic, số lồi Acetobacter cịn tổng hợp vitamin B1, vitamin B2, oxy hoá sorbit thành đường sorbose (dùng cơng nghiệp sản xuất vitamin C)… 1.1.3.2 Nấm men • Hình thái cấu tạo tế bào Tế bào nấm men thường có dạng hình cầu, ovan, elip, hình trụ…, thường có kích thước lớn gấp từ – 10 lần tế bào vi khuẩn Kích thước trung bình: Chiều dài: – 10 µ m, chiều rộng: – µ m Hình dạng kích thước tế bào thay đổi, khơng đồng lồi khác nhau, lứa tuổi khác điều kiện nuôi cấy khác Nấm men sinh vật đơn bào, tế bào nấm men nhiều loại tế bào khác cấu tạo chủ yếu từ phần sau: - Thành tế bào: cấu tạo từ nhiều thành phần khác Trong chủ yếu là: glucan, manan, protein, lipid số thành phần nhỏ khác kitin, volutin, … - Màng nguyên sinh chất: gồm hợp chất phức tạp protein, phospholipit enzyme permeaza… - Chất nguyên sinh: thành phần cấu tạo chủ yếu nước, protit, gluxit, lipit muối khống, enzyme có quan - Nhân tế bào - Những thành phần – quan khác: không bào, ty lạp thể, riboxom,… Bảng 1.1: Thành phần hóa học nấm men Thành phần Tỉ lệ (%) Nước 75 Chất vô – 10 Cacbon 25 – 50 Nitơ 4,8 – 12 Protein (Nx6,25) 30 – 75 Lipit 2–5 (Lương Đức Phẩm – Nấm men công nghiệp – NXB Khoa học Kĩ thuật – Năm 2006 – Trang 29) • Sự sinh sản nấm men Nấm men có số hình thức sinh sản sau: - Sinh sản cách nảy chồi - Sinh sản cách phân đôi - Sinh sản bào tử hình thành bào tử + Tiếp hợp đẳng giao + Tiếp hợp dị giao + Sinh sản đơn tính • Phân loại nấm men Chủ yếu có hai lớp: nấm men thật (Ascomyces) nấm men giả (Fungi imporfecti) - Lớp nấm men thật (Ascomyces): Phần lớn nấm men dùng công nghiệp thuộc lớp Ascomyces, đa số thuộc giống Saccharomyces + Giống Endomyces + Giống Schizosaccharomyces - Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti) + Crytococus (toscula, tornlopsis) + Mycoderma + Eandida + Geotrichum (đã xếp vào lớp nấm mốc) + Rhodotorula • Các q trình sinh lí tế bào nấm men Nấm men sinh vật sống khác cần oxy, hydro, cacbon, nitơ, phospho, kali, magiê,… - Dinh dưỡng Cacbon Nguồn Cacbon cung cấp loại đường khác nhau: saccharose, maltose, lactose, glucose… Hơ hấp hiếu khí: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 674 cal Hô hấp kị khí: C6H12O6 - 2CH3CH2OH + 2CO2 + 33 cal Dinh dưỡng oxy, hydro: cung cấp cho tế bào từ nước môi trường nuôi cấy hay dịch - Dinh dưỡng Nitơ: Nấm men khơng có men ngoại bào để phân giải protid, nên phân cắt albumin môi trường mà phải cung cấp nitơ dạng hịa tan, đạm hữu vô Dạng hữu thường dùng acid amin, pepton, amid, urê Đạm vô muối amon khử nitrat, sulfat… - Các vitamin chất khoáng: Chất khống có ảnh hưởng to lớn đến hoạt động sống nấm men + Phospho: có thành phần nucleoprotein, polyphosphat nhiều enzyme sản phẩm trung gian trình lên men rượu, chúng tạo liên kết có lượng lớn + Lưu huỳnh: tham gia vào thành phần số acid amin, albumin, vitamin enzyme + Magiê: tham gia vào nhiều phản ứng trung gian lên men + Sắt: tham gia vào thành phần enzyme, hơ hấp q trình khác + Kali: chứa nhiều nấm men, thúc đẩy phát triển nấm men, tham gia vào lên men rượu, tạo điều kiện phục hồi phosphorin hóa acid pyruvic + Mangan: đóng vai trị tương tự magiê • Cơ chế vận chuyển chất dinh dưỡng vào tế bào nấm men Nấm men hồn tồn khơng có quan dinh dưỡng riêng biệt, chất dinh dưỡng mà sử dụng chủ yếu vận chuyển qua thành tế bào theo hai đường - Thẩm thấu bị động: thành tế bào nấm men có lỗ nhỏ, lỗ có tác dụng làm cho chất dinh dưỡng vận chuyển vào tế bào từ môi trường bên nhờ áp suất thẩm thấu, ngược lại chất thải trình trao đổi thải theo đường - Hấp thu chủ động: thành phần dinh dưỡng khơng có khả xâm nhập vào tế bào theo đường thứ có hệ permeaza hoạt hóa Permeaza protid hoạt động, chúng liên kết với chất dinh dưỡng tạo thành hợp chất hợp chất chui qua thành tế bào trong, chúng lại tách permeaza lại tiếp tục vận chuyển tiếp • Q trình sinh trưởng phát triển Trong q trình ni cấy, điều kiện dinh dưỡng đầy đủ, tế bào nấm men tăng nhanh kích thước đồng thời sinh khối tích lũy nhiều Các nấm men sinh sản phương pháp nhân đôi thường cho lượng sinh khối lớn sau thời gian ngắn Trong trường hợp sinh sản theo phương pháp dịch ni cấy khơng có tế bào già Vì tế bào phân chia thành hai tế bào lúc trạng thái phát triển Tế bào già môi trường thiếu chất dinh dưỡng tế bào khơng có khả sinh sản Tuy nhiên đa số nấm men sinh sản phương pháp nảy chồi nên tượng phát tế bào già rõ Khi chồi non tách khỏi tế bào mẹ để sống độc lập nơi tách tế bào mẹ tạo thành vết sẹo Vết sẹo khơng có khả tạo chồi Cứ tế bào mẹ chuyển thành tế bào già theo thời gian Để xác định số lượng tế bào nấm men phát triển theo thời gian người ta dùng nhiều phương pháp khác như: + Xác định số lượng tế bào phương pháp đếm trực tiếp kính hiển vi hay gián tiếp mặt thạch + Đo độ đục tế bào dung dịch nuôi cấy sở xây dựng đồ thị chuẩn mật độ tế bào… Quá trình sinh trưởng nấm men dịch lên men tĩnh chia làm giai đoạn: N t Hình 1.6: Quá trình sinh trưởng phát triển nấm men - Giai đoạn tiềm phát: giai đoạn tế bào làm quen với môi trường, sinh khối chưa tăng nhiều - Giai đoạn logarit: giai đoạn phát triển nhanh, sinh khối tăng ạt, kèm theo thay đổi mạnh mẽ dịch lên men - Giai đoạn chậm dần: tốc độ sinh trưởng nấm men giảm dần, thành phần dịch lên men lại ít, sản phẩm lên men tích tụ nhiều - Giai đoạn ổn định: số lượng tế bào nấm men không tăng nữa, tốc độ sinh sản tốc độ chết - Giai đoạn chết: tốc độ chết tăng nhanh, tốc độ sinh sản số lượng tế bào nấm men giảm dần 1.1.3.3 Giống vi khuẩn lên men lactic Vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium Đây trực khuẩn, cầu khuẩn không tạo bào tử hầu hết không di động, hơ hấp tùy tiện Chúng có khả lên men nhiều loại đường đơn đường đơi khơng có khả lên men loại glucid phức tạp tinh bột Sự phát triển cần có có mặt 10 - Nhóm enzyme oxi hóa – khử: peroxidase, polyphenoloxidase, … Enzyme peroxidase, polyphenoloxidase đóng vai trị quan trọng có tác dụng khác trình lên men trà đen Các enzyme hoạt động mạnh 45°C, đến 70°C hoạt động yếu hẳn nhiệt độ cao bị vơ hoạt hồn tồn Trong chế biến trà xanh, khơng cần tạo nên biến đổi sinh hóa cho tanin, nên enzyme khơng có ích cho q trình chế biến Vì từ giai đoạn đầu trình chế biến trà xanh người ta phải dùng nhiệt độ cao để vô hoạt enzyme cách chần 1.4.1.1.3 Công dụng trà tươi Trà thức uống lý tưởng, có nhiều giá trị dược liệu, ảnh hưởng tốt tới sức khỏe người Trà tươi sản phẩm trà nguồn tiêu biểu (trong số nguyên liệu sản phẩm thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật) khơng thành phần hợp chất tanin mà hàm lượng cao hợp chất Tanin không chuyển hóa tạo hương vị, màu sắc đặc trưng cho sản phẩm trà mà cịn có giá trị dược liệu sức khỏe người Tanin chữa số bệnh đường ruột tả, thương hàn… Catechin trà có tác dụng làm thơng mao mạch, chống oxi hóa, giảm nguy bệnh tim mạch Caffein hợp chất akaloid khác trà chất có khả kích thích thần kinh trung ương, kích thích vỏ đại não, giảm căng thẳng, mệt mỏi … 24 1.4.1.2 Trà xanh 1.4.1.2.1 Phương pháp sản xuất trà xanh Trà xanh chế biến từ trà tươi, qua trình sau: Trà tươi → diệt men → vị trà → làm khơ → lăn gia nhiệt tạo hình → phân loại → hương → phân loại → sản phẩm Trong trình sản xuất trà xanh, tùy theo phương pháp diệt men khác phương pháp làm khô khác mà chia nhiều loại theo tính chất, hương vị đặc biệt 1.4.1.2.2 Đặc điểm trà xanh - Ngoại hình: xoăn chặt, màu xanh đen - Màu nước xanh tươi xanh vàng - Hương: hương thơm đặc trưng trà tươi - Vị: chát đậm, có hậu vị Do trình diệt men làm đình hoạt động enzym, nên thành phần trà xanh bị biến đổi, hàm lượng polyphenol trích ly nước 30 – 40%, vitamin khoáng chất giữ lại (đặc biệt vitamin C) Vì vậy, giá trị dinh dưỡng trà xanh tương đối cao Trà xanh có khả chống ung thư cao, tác dụng tương tự trà tươi 1.4.1.2.3 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng trà xanh Bảng 1.3: Các tiêu cảm quan trà xanh Tên tiêu Ngoại hình Màu nước Hương Vị Loại trà Đặc biệt OP Màu xanh tự nhiên, Xanh vàng Thơm mạnh tự Đậm dịu có cánh trà dài, xoăn sáng nhiên non, có tuyết cốm Màu xanh tự nhiên, Vàng cánh trà dài xoăn sáng thoáng hậu vị xanh Thơm tự nhiên Chát đậm, tương đối dịu dễ chịu 25 P tương đối mạnh Màu xanh tự nhiên, Vàng sáng Thơm tự nhiên Chát tương cánh trà ngắn đối dịu, có OP, tương đối xoăn hậu thoáng cẫng BP Màu xanh tự nhiên, Vàng tương Thơm tự nhiên, Chát tương mảnh nhỏ trà P đối sáng đặc trưng đối dịu, có tương đối non BPS Màu vàng xanh Vàng xám, mảnh nhỏ đậm tương đối đều, nhỏ hậu Thơm thoáng vừa Chát hăng gắt già BP F Màu vàng xám, nhỏ Vàng đậm Thơm nhẹ tương đối Chát đậm gắt Bảng 1.4: Các tiêu hoá lý trà xanh Tên tiêu Mức Hàm lượng chất tan, %, không nhỏ 34 Hàm lượng tanin, %, không nhỏ 20 Hàm lượng caffein, %, không nhỏ Hàm lượng chất xơ, %, không nhỏ 16,5 Hàm lượng tro tổng số, % 4-8 Hàm lượng tro khơng tan a xít, %, không lớn Hàm lượng tạp chất lạ (khơng tính tạp chất sắt), %, khơng lớn 0,3 Hàm lượng tạp chất sắt, %, không lớn Độ ẩm, %, không lớn 10 Hàm lượng vụn, %, không lớn 0,001 7,5 26 Trà đặc biệt, OP, P Trà BP, BPS 11 Hàm lượng bụi, %, không lớn 10 Trà đặc biệt, OP, P Trà BP, BPS 0,5 Trà F Chú thích: Trà cánh: OP, P, PS Trà mảnh: BOP, BO, BPS Trà vụn: F, D 1.4.1.3 Trà đen 1.4.1.3.1 Phương pháp sản xuất trà đen Quá trình chế biến trà đen gồm công đoạn: Trà tươi → làm héo → vị trà → lên men → sấy khơ → phân loại → đóng gói → sản phẩm Khác với trà xanh, trà đen không diệt men từ đầu mà thêm giai đoạn lên men để tạo biến đổi sinh hóa cần thiết làm cho màu sắc, hương vị thành phẩm sau có đặc tính riêng 1.4.1.3.2 Đặc điểm trà đen - Ngoại hình: xoăn chặt, màu nâu đen - Màu nước pha: nâu đỏ, có viền vàng - Hương: hương thơm nhẹ, đặc trưng - Vị: chát dịu, có hậu vị Do q trình lên men làm oxi hóa chất thành phần tổ hợp tanin trà, nên hàm lượng polyphenol trà đen (đặc biệt loại catechin) thấp nhiều so với trà xanh Hàm lượng polyphenol trích ly nước khoảng – 10% Trong trình chế biến trà đen, hàm lượng vitamin C giảm nhiều bị oxi 27 hóa Do đó, giá trị dinh dưỡng trà thấp so với trà xanh, có tác dụng chống oxi hóa phịng ngừa ung thư hàm lượng tanin 28 1.4.1.3.3 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng trà đen Bảng 1.5: Chỉ tiêu hóa lý trà đen (túi lọc) Chỉ tiêu Đơn vị Trà đen túi lọc Hàm lượng chất hồ tan % theo chất khơ 32 Hàm lượng Tanin không nhỏ Hàm lượng caffein Hàm lượng chất xơ 1.8 % theo chất khô Hàm lượng tro tổng số 16.5 4–8 Tỷ lệ tạp chất sắt % theo khối lượng không Tỷ lệ tạp chất lạ lớn 0.001 0.2 Độ ẩm 7.5 Tỷ lệ bụi 10 Tỷ lệ vụn 100 Chỉ tiêu vệ sinh thực Theo định số 867/1998 QĐ ngày 4/4/1998 Phẩm Bộ ytế việc ban hành danh mục tiêu chuẩn vệ sinh lương thực, thực phẩm 1.4.2 Nước Nước nguyên liệu thứ hai sau trà trình sản xuất trà lên men Nước chiếm 80-90% trọng lượng thành phẩm Yêu cầu nước sử dụng phải đáp ứng tiêu chất lượng cao đồng thời phải thỏa mãn yêu cầu chất lượng nước uống thông thường Về chất, nước dùng công nghệ sản xuất đồ uống phải suốt, không màu, khơng có mùi vị lạ, khơng chứa vi sinh vật gây bệnh cho người gây nhiễm cho trình chế biến, đồng thời phải thỏa mãn tiêu hóa học độ cứng, độ mềm, độ oxi hóa, độ cặn… 29 Bảng 1.6: Tiêu chuẩn nước dùng công nghiệp thực phẩm Các tiêu Tiêu chuẩn 1.Chỉ tiêu vật lý -Mùi vị Không -Độ 100 ml -Màu sắc 2.Chỉ tiêu hóa học -pH -Độ cặn cố định 50 -7,8 75 – 150 mg/l -Độ cứng toàn phần 150 -Độ cứng vĩnh cửu 70 -CaO 50 -100 mg/l -MgO 50 mg/l -Fe2O3 0,3 mg/l -MnO 0,2 mg/l -BO43- 1,2 – 2,5 mg/l -SO42- 0,5 mg/l -NH4+ 0,1 -0,3 mg/l -NO2- khơng có -NO3- khơng có -Pb 0,1 mg/l -As 0,05 mg/l -Cu 2,00 mg/l -Zn 5,00 mg/l -F 0,3 – 0,5 mg/l 30 Chỉ tiêu vi sinh -Tổng số vi sinh vật hiếu khí Dưới 100 tế bào/ml -Chỉ số Coli Dưới tế bào/l H2O -Vi sinh vật gây bệnh Không 1.4.3 Đường Mục đích sử dụng: - Tạo vị, tăng chất lượng cảm quan cho sản phẩm - Là nguồn chất cho vi sinh vật sử dụng trình lên men Các loại đường thường sử dụng sản xuất nước giải khát: - RE: chữ viết tắt Refined Extra - Đường tinh luyện thượng hạng - RS: chữ viết tắt Refined Standar - Đường tinh luyện tiêu chuẩn 1.4.3.1 Tính chất vật lý - Tinh thể suốt, tỷ trọng 1,5897 g/cm3, tonc = 186 – 188, cỡ hạt không đều, tan nước, tan dung môi phân cực, không tan dung môi không phân cực - Độ quay cực: quay phải, góc quay + 66,5oC 1.4.3.2 Tính chất hóa học - Dưới tác dụng chất oxy hóa khơng bị khử (do thành phần cấu tạo saccharose gốc - OH glucozit) - Dưới tác dụng to = 200oC bị caramel hóa ( màu nâu đen) - Trong môi trường nhiệt độ acid chuyển thành đường nghịch đảo là: glucose fructose - Trong môi trường kiềm saccharose chuyển thành sản phẩm có màu fucfurol, acid acetic, acid butyric, acid focmic, aceton… - Sự hồi đường: dung dịch saccharose bão hịa khơng ổn định, thay đổi số điều kiện khuấy trộn học, hạ nhiệt độ đột ngột, trộn mầm tinh thể, saccharose tách từ dung dịch kết tinh lại 31 - Tính hịa tan: dễ tan nước với tỷ lệ nước : đường 1:2 Khi hòa tan đường phải cấp nhiệt độ (độ hòa tan tăng theo nhiệt độ) - Độ hòa tan tăng có mặt KCl, NaCl; giảm có mặt CaCl2 - Khơng hịa tan dung mơi hữu khơng phân cực, hịa tan dung mơi phân cực NH3 lỏng, hợp chất rượu nước - Hiện tượng co thể tích xảy làm nguội tạo hình, nguyên nhân tạp chất keo bề mặt saccharose tạo - Tính hút ẩm: saccharose chưa phân giải hút ẩm yếu, độ ẩm khơng khí ≥ 90% saccharose bắt đầu hút ẩm khơng khí Gia nhiệt thời gian dài (quá giờ) gia nhiệt thời gian ngắn với nhiệt độ cao - Bảo quản: bị vi sinh vật làm biến chất hàm lượng nước saccharose thấp cần để nơi khơ ráo, tránh ẩm ướt đóng cục gây khó khăn cho cơng đoạn làm tan đường - Các nhà máy dùng đường tinh luyện RE (cho sản phẩm màu sáng trong), đường chủ yếu mua từ nhà máy nước nhà máy đường Trị An, nhà máy đường Tây Ninh, nhà máy đường Khánh Hội… 1.4.3.3 Một số tiêu đánh giá chất lượng đường Bảng 1.7: Một số tiêu đường RE Các tiêu Độ Pol (%) Độ ẩm (%) Hàm lượng tro (%) Hàm lượng tạp chất (%) Hàm lượng đường khử (%) Độ màu St (%) Chất lượng đường tinh luyện RE 99,8 0,05 0,03 0,03 0,03 1,2 Thường kiểm tra đường phương pháp cảm quan Bảng 1.8: Chỉ tiêu cảm quan đường Saccharose Tên tiêu Mức chất lượng 32 Hình dạng Mùi vị Màu sắc Dạng tinh thể tương đối đều, tươi khơ, khơng vón cục Mùi vị dung dịch đường nước cất có vị ngọt, khơng có mùi vị lạ Tất tinh thể trắng óng ánh Khi pha dung dịch nước thu dung dịch đường suốt 1.4.4 Giấm • Thành phần dinh dưỡng giấm: - Chứa acid amin phong phú - Hàm lượng acid hữu nhiều, chủ yếu acid acetic Ngồi cịn có loại acid lactic, acid citric, acid malic… - Chứa vitamin B1, B2, C… - Hàm lượng muối vô phong phú: Na, K, Ca, Fe, Cu, Zn, P… • Vai trị giấm: Acid acetic giấm: có cơng dụng ức chế tiêu diệt vi khuẩn, bảo quản thực phẩm lâu Các acid hữu acid lactic, acid malic, acid citric phịng trị số bệnh hiệu viêm gan, xơ gan, bệnh hô hấp, bệnh đường ruột, giúp tiêu hóa tốt Giấm cịn có tác dụng tăng tính đàn hồi, chậm lại thời kỳ lão hóa da Cho giấm vào thực phẩm trước chế biến không làm cho ăn thêm ngon mà cịn giữ canxi, vitamin ổn định, không bị phân hủy nhiệt nên thành phần dinh dưỡng thực phẩm giữ nguyên Trong thí nghiệm, giấm sử dụng với mục đích điều chỉnh pH dịch trà trước lên men, nhằm tạo môi trường bất lợi cho xâm nhiễm vi sinh vật nấm mốc CHƯƠNG Công Nghệ Sản Xuất Kombucha (Trà Giấm) 2.1 Sơ đồ quy trình 33 Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất 2.2 Thuyết minh quy trình 2.2.1 Gia nhiệt nước – trích ly: 34 Mục đích: Trích ly chất hịa tan chứa trà khơ khỏi khối bã trà để thu dịch trà tiêu diệt vi sinh vật Nhiệt độ gia nhiệt nước phải thích hợp để hiệu suất trích ly tối ưu giữ chất lượng cảm quan trà tốt Tỉ lệ nước/trà = 1000ml/2,3g Nhiệt độ: 1000C phút 2.2.2 Lọc: Mục đích: nhằm tách bã chè khỏi dịch trà, làm cho dịch trà không bị vẩn đục làm tăng giá trị cảm quan sản phẩm tạo điều kiện thuận lợi cho trình lên men 2.2.3 Làm lạnh nhanh: - Mục đích: hạ thấp nhiệt độ dịch trà, hạn chế xâm nhập vi sinh vật thuận tiện cho trình phối trộn, tránh làm hương vị đặc trưng sản phẩm - Nhiệt độ làm lạnh dịch trà – 10oC 2.2.4 Nấu Syrup: Đường trước đưa vào phối trộn với dịch trà phải nấu thành dạng syrup có nồng độ 60 – 70% Syrup thiết phải đun sôi, lọc làm lạnh Mục đích q trình đun sơi syrup đun sôi tiêu diệt vi sinh vật có đường nước, mặt khác tạo điều kiện tốt để biến saccharose thành glucose fructose, làm giảm độ nhớt dung dịch đường giúp cho việc lọc dễ dàng Quá trình nấu syrup gồm giai đoạn: - Hòa tan đường nước - Đun sơi - Chuyển hóa đường thành syrup Sau hòa tan đường ta ngừng khuấy vớt bọt tạp chất bề mặt dung dịch Tiếp đun tới sôi cho sôi khoảng 15 – 20 phút để diệt hết tạp khuẩn 35 Không nên đun sơi lâu làm cho đường bị caramen hóa, dẫn tới giảm chất lượng syrup 2.2.5 Lọc – làm nguội syrup: Lọc syrup trước hết phải lọc trạng thái nóng để giảm độ nhớt Lọc nhằm mục đích tách hết hợp chất học rác, đất cát lẫn vào đường trình vận chuyển bảo quản Sau lọc, cần làm lạnh nhanh để syrup không bị sẫm màu  Yêu cầu syrup: - Màu sắc suốt, khơng màu có màu vàng nhạt - Có mùi đặc trưng syrup, khơng có mùi vị lạ - Brix: 60 – 70 % 2.2.6 Phối trộn: Dịch syrup sau làm lạnh phối trộn với dịch trà để tạo thành dung dịch đồng có nồng độ theo yêu cầu Sau phối trộn, dịch trà cần điều chỉnh nhiệt độ phòng (28 – 320C) để chỉnh pH chuẩn bị cho trình lên men 2.2.7 Chỉnh pH: Đây q trình lên men hiếu khí nên dễ nhiễm vi sinh vật lạ đặc biệt nấm mốc Do cần điều chỉnh pH dịch trà ≤ 4,2 Khoảng pH tạo điều kiện bất lợi cho xâm nhiễm đa số loài vi sinh vật nấm mốc Chỉnh pH dịch trà giấm cất, pH = 4,1 2.2.8 Lên men: Nấm Kombucha trước cho lên men phải rửa nước, để loại bỏ tạp chất bám Kombucha Cho dịch trà vào bình chứa, thả nấm Kombucha, bắt đầu trình lên men Tỉ lệ nấm Kombucha so với dịch trà: 2,5% Quá trình lên men thực điều kiện hiếu khí, nhiệt độ thường (28 – 320C) Điều kiện không gian lên men phải thoáng mát, sẽ, tránh tạp nhiễm 36 Tiến hành lên men khoảng ngày Lên men đến đạt pH cuối = 2,3 – 2,5, Bx cuối = 10 – 10,4% Hình 2.1 2.5.9 Vớt nấm Kombucha: Sau trình lên men kết thúc, vớt nấm Kombucha, để thu lấy dịch lên men đem lọc Nấm Kombucha sử dụng cho q trình lên men khác Thao tác vớt nấm Kombucha phải đảm bảo điều kiện vệ sinh nghiêm ngặt, hạn chế nhiễm vi sinh vật từ bên ngồi mơi trường vào 2.5.10 Lọc dịch lên men: Mục đích: loại bỏ cặn, xác vi sinh vật sau trình lên men, làm dịch lên men, tăng chất lượng cảm quan sản phẩm Yêu cầu: sau lọc, dịch lên men phải trong, không vẩn đục, giữ mùi vị, màu sắc đặc trưng sản phẩm 2.5.11 hối hương: Mục đích: tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Sử dụng 0,5ml hương trà 0,75ml hương chanh 2.5.12 Thanh trùng: Mục đích: - Tiêu diệt nấm men, vi khuẩn, đình hồn tồn q trình lên men 37 - Tiêu diệt vi sinh gây hại - Tăng thời gian bảo quản sản phẩm Chế độ trùng: 15 − −15 80 - Thời gian tăng nhiệt 15 phút - Thời gian giữ nhiệt phút - Thời gian hạ nhiệt 15 phút (nhiệt độ cuối hạ nhiệt khoảng 400 – 450C) 2.5.13 Bảo ơn: Mục đích: Ổn định sản phẩm, phát hư hỏng xảy sau q trình trùng Thực hiện: bảo ơn điều kiện nhiệt độ lạnh (5–100C) nhiệt độ thường (28 – 320C) 38 ... Giới thiệu trà lên men Kombucha Đây loại thức uống lên men dung dịch trà đường Kombucha Kombucha sử dụng số loại trà để lên men, không sử dụng trà thảo mộc Kombucha dễ bị hỏng lên men trà có nhiều... trình lên men lactic ngồi sản phẩm acid lactic (lên men đồng hình), acid acetic, ethanol, CO2 (lên men dị hình) dịch lên men cịn xuất trăm hợp chất hóa học khác Chúng sản phẩm trung gian sản phẩm. .. trình lên men Theo kết nghiên cứu thành phần cấu tạo Kombucha trình lên men dịch trà xảy q trình sau: • Lên men ethanol (lên men rượu) 11 Hình 1.7: Cơ chế phân hủy đường tế bào nấm men Lên men