Nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả

Qui trình sản xuất nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả đơn giản hơn nhiều so với sản xuất từ nguyên liệu chứa tinh bột và gồm các giai đoạn sau:

 Chuẩn bị sirơ nƣớc quả

Dứa, cam, chanh, vải, nhãn, xồi, chơm chơm… đƣợc rửa sạch, gọt vỏ hoặc bĩc vỏ, sau đĩ cứ 1kg thịt quả ngâm với 2kg đƣờng. Sau 15 - 20 ngày chiếc hoặc gạn nƣớc đƣờng (sirơ) lần 1 ra tiếp đĩ cho thêm 1kg đƣờng nữa và cũng để 15 - 20 ngày, chiếc nƣớc quả lần 2. Sirơ lần 1 và lần 2 đem pha lẫn rồi rĩt vào chai, đậy nút để dùng dần. Sirơ quả chế biến nhƣ trên sẽ cĩ nồng độ khoảng 65 - 75% chất khơ, cĩ thể bảo quản hàng năm ở nhiệt độ phịng vẫn giữ đƣợc hƣơng vị ban đầu.

 Pha chế dịch lên men và tiến hành lên men

Dùng nƣớc vơ trùng pha lỗng sirơ đến cịn nồng độ chất khơ hịa tan 5 - 8% (tùy chất lƣợng sản phẩm định sản xuất) rồi bơm vào thùng lên men kín.pH dịch lên men khoảng 5,4 - 5,8.

Dùng chủng men hoặc men khơ giống theo tỉ lệ 1:10 cho tới khi đủ lƣợng men giống cần cho sản xuất. Lƣợng men giống cần cho lên men chính khoảng 5% so với dịch lên men.

Thùng lên men cần đƣợc vệ sinh và thanh trùng, sau đĩ làm nguội tới 30oC rồi cho dịch lên men và men giống vào. Khuấy đều trong 3 - 5 phút rồi để yên cho nấm men hoạt động biến thành rƣợu.

Formatted: Bullets and Numbering

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Formatted: Centered

Nhiệt độ lên men khống chế ở 28 - 30oC. Sau 10 giờ lên men lấy mẫu kiểm tra nếu nồng độ chất khơ hịa tan của dịch lên men giảm 1,0 – 1,2% thì đem dịch lên men làm lạnh ở 10oC. Do lạnh nên tế bào nấm men sẽ lắng xuống, nhờ đĩ giảm bớt cƣờng độ lên men đồng thời CO2 sẽ hịa tan vào nƣớc giải khát. Sau 2 giờ tháo bớt dịch lên men sau đĩ lấy nƣớc giải khát qua van.

Chú ý rằng tốc độ và nhiệt độ làm lạnh cĩ ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng nƣớc giải khát. Làm lạnh nhanh và ở nhiệt độ thấp thì nấm men sẽ lắng nhanh, hạn chế đƣợc cƣờng độ lên men, do đĩ thành phần nƣớc giải khát ổn định hơn trong thời gian bảo quản, nhất là ở mạng lƣới thƣơng nghiệp. Vì vậy, nếu xí nghiệp cĩ điều kiện thì nên làm lạnh tới 5 - 6o

Nồng độ tế bào nấm men trong nƣớc giải khát phụ thuộc vào tốc độ và nhiệt độ làm lạnh, cĩ thể 15 - 25 triệu tế bào/ml.

Ảnh hƣởng của nhiệt độ khi làm lạnh đến biến đổi chất của nƣớc giải khát sau bảo quản 2 ngày ở phịng cĩ nhiệt độ 20oC nhƣ sau:

Nhiệt độ làm lạnh khi tách men (o

C) 6 12

Sự tăng độ rƣợu (%) 0,5 0,8 Sự giảm nồng độ chất khơ (%) 0,9 1,5

 Pha chế và điều chỉnh nƣớc giải khát thành phẩm

Tùy theo chất lƣợng nƣớc giải khát qui định mà sau khi tách men cĩ thể pha thêm dịch đƣờng hoặc sirơ quả rồi dùng CO2 sục đều, tiếp đĩ mới chiết rĩt vào thùng.

 Chiếc rĩt và hồn thiện sản phẩm

Chiếc rĩt và hồn thiện sản phẩm là giai đoạn cuối cùng của nƣớc giải khát. Nĩ giúp cho việc giữ gìn và bảo quản tốt những tính chất của sản phẩm đƣợc tạo ra trong quá trình sản suất. Điều này đặc biệt quan trọng đối với nƣớc giải khát lên men (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986).

Formatted: Bullets and Numbering

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Formatted: Centered

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

1: thùng lên men hai vỏ

4 5 2:van tháo cặn và nƣớc vệ sinh

1 3: van tháo nƣớc giải khát

4: nắp đậy 5: áp kế 3 6: ống cao su cĩ van 6 7: thùng chứa đá và ruột gà làm lạnh 2 7 8: cốc đựng nƣớc giải khát. 8

Hình 2.5: Thùng lên men và làm lạnh (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986) 2.8.5.2. Nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu tinh bột

Quá trình sản xuất nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu tinh bột gồm các giai đoạn sau:

- Chuẩn bị thĩc mầm (chế phẩm enzyme dùng để đƣờng hĩa tinh bột) - Thơm hĩa và đƣờng hĩa

- Chuẩn bị dịch lên men và men giống - Lên men và pha chế nƣớc giải khát

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Formatted: Centered

2.8.6. Yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đối với nƣớc giải khát lên men

Đối với bia và các loại nƣớc giải khát cĩ độ cồn thấp, theo TCVN 5042- 1994 yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đƣợc quy định nhƣ sau:

Bảng 2.6: Yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đối với nƣớc giải khát lên men và bia Tên chỉ tiêu Khơng đĩng chai Đĩng chai (hộp)

1.Tổng số vi khuẩn hiếu khí (khuẩn lạc/ml)

<103 <102

2. E.coli Khơng đƣợc cĩ

3. Clostridium perfringens Khơng đƣợc cĩ

4. Vi sinh vật gây đục (quan sát bằng mắt)

Khơng đƣợc cĩ

5. Nấm men- mốc (tế bào/ml) <102 Khơng đƣợc cĩ

6. Staphyllococus aureus Khơng đƣợc cĩ

2.8.7. Những nguyên nhân gây hƣ hỏng và làm giảm chất lƣợng nƣớc giải khát khát

2.8.7.1. Nguyên nhân gây hƣ hỏng

Do chứa nhiều đƣờng và ở nhiệt độ 15 - 20oC nên nƣớc giải khát là mơi trƣờng tốt cho sự phát triển của vi sinh vật, nhƣng do chứa ít đạm, độ chua lại cao và nếu giữ vệ sinh tốt thì dƣới áp lực CO2 từ 0,3 - 0,5 at, các vi sinh vật cũng khĩ sinh trƣởng và phát triển.

Nƣớc giải khát bị đục: do sự phát triển của nấm men, kết quả tạo thành lớp cặn ở đáy chai, nguồn gốc gây nên cĩ thể là do chai chƣa rửa sạch hoặc do phát triển của nấm men trong đƣờng ống dẫn hay trong thùng chứa. Khắc phục

Formatted: Centered

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Formatted: Centered

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

bằng cách vệ sinh tiệt trùng các thiết bị đƣờng ống cũng nhƣ mơi trƣờng ở khu vực sản xuất.

Nƣớc giải khát bị nhầy nhớt: do sự phát triển của Leuconostoc

mesenterioides cùng với sự tạo thành một lƣợng nhỏ acid lactic, acid acetic, rƣợu

ethylic, khí CO2 và lƣợng đáng kể dextrin.

Dextrin là một chất nhầy, cĩ khối lƣợng phân tử gần 1.000.000 Da, đƣợc tạo thành do hoạt động của Leuconostoc mesenterioides. Hệ enzyme của

Leuconostoc chỉ sau một thời gian ngắn cĩ thể biến dịch đƣờng hoặc nƣớc giải

khát lên men thành chất lỏng nhầy đặc.

Nƣớc giải khát bị nhiễm Leuconostoc cĩ thể do đƣờng, do nấm men bánh mì, cũng cĩ thể do quả kém phẩm chất, bảo quản trong những điều kiện khơng thuận lợi. Ngồi ra cĩ thể do chai và thùng đựng nƣớc giải khát bị bẩn.

Nhiệt độ tối ƣu cho phát triển của Leuconostoc là 30 - 37oC, nhƣng ở 43o

Leuconostoc khơng mất hồn tồn khả năng sinh trƣởng, vì thế cần chú ý bảo

quản sirơ ở nhiệt độ dƣới 25oC và khi nấu sirơ nên kéo dài thời gian đun sơi trên 30 phút.

Khi phát hiện cĩ Leuconostoc trong bán thành phẩm hoặc sản phẩm, cần tiến hành sát trùng tất cả các thiết bị và đƣờng ống bằng hơi nĩng khoảng 2 giờ. Đối với ống cao su, thùng gỗ hoặc thùng sơn lacol epoxi thì dùng dung dịch clorua vơi nồng độ 0,1% sau đĩ rửa nƣớc nĩng rồi nƣớc lạnh.

2.8.7.2. Nguyên nhân làm giảm chất lƣợng nƣớc giải khát

- Do sử dụng nguyên liệu xấu hoặc khơng chấp hành đúng chế độ kỹ thuật đã qui định khi lọc nƣớc và sirơ, bảo hồ CO2 hay chiết rĩt sản phẩm.

- Sử dụng nƣớc quả chứa nhiều pectin hay hƣơng liệu chứa nhiều tecpen cũng làm cho nƣớc giải khát kém trong, giảm giá trị cảm quan. Vì vậy nguyên liệu đem dùng phải đƣợc phân tích hàm lƣợng pectin, tecpen, sau đĩ tìm cách loại bớt theo phƣơng pháp và điều kiện cho phép.

- Đối với vẩn đục và cặn do nƣớc và sirơ đƣa vào thì cần chú ý lọc kỹ, kiểm tra cẩn thận nƣớc và sirơ trƣớc khi đem pha chế.

- Độ bền của nƣớc giải khát bị giảm khi bảo quản cĩ thể do bảo hịa CO2

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Formatted: Centered

- Các dấu hiệu nhƣ: xuất hiện mùi vị khĩ chịu, khơng giữ đƣợc hƣơng vị đặc trƣng lúc đầu, tăng độ chua và hàm lƣợng rƣợu… thƣờng do bảo quản lâu trong điều kiện khơng thuận lợi hoặc do rĩt vào các chai chƣa rửa sạch (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986).

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Formatted: Centered

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

2.9. Lên men rƣợu (Ethylic) 2.9.1. Khái niệm chung 2.9.1. Khái niệm chung

Trong tất cả các quá trình lên men thì quá trình lên men rƣợu đã cĩ từ lâu đời, và đƣợc ứng dụng rộng rãi nhất trong cơng nghiệp.

Từ thời cổ xƣa ở nhiều nƣớc nhƣ Ai Cập, Hy Lạp, Ý đã cĩ nghề làm rƣợu vang từ nho, sau đĩ là nghề làm rƣợu ethylic, bia, nƣớc giải khát lên men từ trái cây đƣợc phát triển nhanh chĩng và ứng dụng nhiều, đặc biệt là trong cơng nghiệp thực phẩm.

Rƣợu ethylic (ethanol) cơng thức hĩa học là C2H5OH, là một dung dịch lỏng khơng màu nhẹ hơn nƣớc, mùi thơm, vị cay, hịa tan trong nƣớc theo bất kì tỉ lệ nào. Tỉ trọng d20

= 0,7894, tỉ nhiệt C = 0,615, nhiệt độ sơi 78oC, nhiệt độ cháy 12o

Rƣợu ethylic đƣợc ứng dụng trong nhiều ngành cơng nghiệp khác nhƣ: cơng nghiệp nhựa, hƣơng liệu, keo dán, thuốc sát trùng…

Trong cơng nghiệp thực phẩm, rƣợu đƣợc làm rƣợu uống, nƣớc giải khát, rƣợu mùi, làm dấm. Quá trình lên men rƣợu cịn đƣợc áp dụng trong chế biến thực phẩm một cách đa dạng phong phú nhƣ: sản xuất rƣợu nếp, bánh mì, bánh bao, bia, nƣớc giải khát lên men từ trái cây, rƣợu vang, sâm banh… (Đồng Thị Thanh Thu, 1998).

2.9.2. Cơ sở sinh hố của quá trình lên men rƣợu

Sự lên men rƣợu là một quá trình sinh hố phức tạp, cĩ sự tham gia của nấm men Saccharomyces, trải qua hàng loạt các phản ứng phức tạp với sự tham gia của nhiều men khác nhau.

Phƣơng trình tổng quát của sự lên men rƣợu là: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 27Kcal

Sản phẩm chính là ethanol (C2H5OH), khí CO2, sản phẩm phụ là glycerin, acid sucxinic, một số aldehyt, rƣợu cao phân tử… Quá trình lên men rƣợu nếu đi từ nguyên liệu là glucose lên men ở pH 4-5 sẽ qua các giai đoạn chính sau : Giai đoạn 1: Giai đoạn đƣờng phân

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Formatted: Centered

Đây là giai đoạn phức tạp nhất bao gồm nhiều phản ứng khác nhau, và nhiều enzyme khác nhau tham gia.

Giai đoạn 2: acid pyruvic bị decarboxyl hĩa (khử CO2) do enzyme pyruvat- decarboxylaza xúc tác tạo thành axetaldehyt.

- CO2

CH3CO – COOH CH3CHO

Giai đoạn 3: Axetaldehyt tiếp nhận hydro từ NAD-H2 (enzyme alcohol- dehydrogenaza) xúc tác tạo thành rƣợu ethanol.

CH3CHO C2H5OH

NADH2 NAD

Tùy theo điều kiện lên men, pH mơi trƣờng… Quá trình lên men rƣợu sẽ theo chiều hƣớng tạo sản phẩm chính, phụ khác nhau (Đồng Thị Thanh Thu, 1998).

2.9.3. Tác nhân của quá trình lên men rƣợu

Tác nhân chính của quá trình lên men rƣợu là giống nấm men

Saccharomyces, chúng sinh sản chủ yếu theo lối nảy chồi, cĩ khả năng hình

thành bào tử, sống kỵ khí khơng bắt buộc, cĩ khả năng lên men các loại đƣờng khác nhau.

 Đặc điểm Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae là nhĩm nấm men phân bố rộng rãi nhất. Thể

đơn bội của nĩ cĩ n = 17 nhiễm sắc thể, thể lƣỡng bội cĩ n = 34. Ngồi nhiễm sắc thể ra, trong nhân tế tế bào Saccharomyces cerevisiae cịn cĩ từ 50 – 1000 plasmid cĩ cấu tạo là một phân tử ADN hình vịng kín cĩ kích thƣớc 2µm, cĩ khả năng sao chép độc lập, mang tính trạng di truyền (Trần Cẩm Vân, 2002).

Saccharomyces cerevisiae cĩ khả năng lên men rất nhiều loại đƣờng nhƣ

glucose, saccharose, fructose, galactose, maltose, rƣợu ethanol, glycerin nhƣ nguồn cacbon, sử dụng acid amin và muối amon nhƣ nguồn nitơ… (Nguyễn Đức Lƣợng, 1996).

Hình 2.6: Hình tế bào nấm men

Formatted: Bullets and Numbering

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Formatted: Centered

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Phần 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 3.1. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM

3.1.3. Thời gian

Thời gian thực hiện: từ 1 – 3 – 2006 đến 1 – 8 – 2006

3.1.4. Địa điểm

Đề tài đƣợc nghiên cứu và thực hiện tại phịng thí nghiệm vi sinh, trung tâm nghiên cứu chế biến và bảo quản rau quả - Khoa Cơng Nghệ Thực Phẩm thuộc trƣờng Đaị học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.

3.2. VẬT LIỆU 3.2.1. Nguyên vật liệu

Thanh long, dâu tằm đƣợc mua tại chợ đầu mối Tam Bình cĩ nguồn gốc từ Bình Thuận, Đà Lạt.

Men Saccharomyces cerevisiae F43 – do Viện Cơng Nghệ Thực Phẩm Hà

Nội cung cấp

Enzyme pectinase: sử dụng enzyme cĩ tên thƣơng mại là pectinex Ultra SP – L do cơng ty Novo sản xuất.

Hình 3.1: Nguyên liệu thanh long Hình 3.2: Nguyên liệu dâu

tằm

dùng trong thí nghiệm dùng trong thí nghiệm

3.2.2. Hĩa chất- mơi trƣờng

Mơi trƣờng Hansen agar để giữ giống

Formatted: Bullets and Numbering

Formatted: Justified

Formatted: Right

Formatted: Left

Formatted: Font: Not Bold

Formatted: Font: Bold

Formatted: Font: Not Bold

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Formatted: Centered

Mơi trƣờng Hansen lỏng (nƣớc đƣợc thay thế bằng dịch thanh long) để nhân giống

3.2.3. Thiết bị-dụng cụ

o Máy đo quang phổ SPECTRO 2000RS (LaboMed,inc.) o Nồi hấp, tủ sấy, tủ ấm, tủ lạnh

o Cân điện tử, o Máy ép

o Kính hiển vi, buồng đếm hồng cầu o Máy đo pH Metrohm 774

o Khúc xạ kế Atago (0 – 32%) o Bộ chƣng cất rƣợu

o Cồn kế cĩ vạch đo cồn và nhiệt độ o Nhiệt kế

o Và các dụng cụ cần thiết khác

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Formatted: Centered

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Thanh long

Tách vỏ

Ép

Làm trong dịch xử lý

Phối chế thanh long-dâu tằm (tỷ lệ 9:1; 8:;2; 7:3)

Xử lý enzyme pectinex Ultra SP – L

-Yếu tố 1: nồng độ (ppm): 0; 200;400; 600; 800 -Yếu tố 2: thời gian (phút): 15; 30; 45 ;60 800 ppm, 30 phút Dịch dâu tằm Dââu tằm tƣơi Đƣờng Thanh trùng (80oC, 15 phút) Làm nguội Cấy giống men (tỷ lệ 3%; 4%; 5%)

Lên men (2 ngày, nhiệt độ phịng)

Lắng

Đĩng chai

Bảo quản

3.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

4.63.3.1. Quy trình thử nghiệm

Sơ đồ 4.1: quy trình đề nghị chế biến nƣớc ép thanh long- dâu tằm lên men

Sơ đồ 34.1: Quy trình đề nghịthử nghiệm chế biến nƣớc ép thanh long-dâu tằm lên men

Formatted: Indent: Left: 0", First line: 0", Tab stops: Not at 0.38"

Formatted: Centered

Formatted: Font: Times New Roman

Formatted: Font: 10 pt

Formatted: Left

Formatted: Font: 10 pt

Formatted: Font: Times New Roman

Formatted: Centered

Formatted: Font: Times New Roman

Formatted: Centered

Formatted: Font: Times New Roman

Formatted: Font: Times New Roman, Vietnamese (Vietnam)

Formatted: Font: Times New Roman, Bold

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold

Formatted: Centered

3.3.2. Khảo sát một số thành phần hố học của nguyên liệu thanh long, dâu tằm tằm

3.3.3. Thí nghiệm 1. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến khả năng làm trong nƣớc quả thanh enzyme Pectinex Ultra SP – L đến khả năng làm trong nƣớc quả thanh long

 Mục đích của thí nghiệm

Xác định nồng độ và thời gian xử lý enzyme pectinase thích hợp làm trong nƣớc quả thanh long.

 Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm đƣợc bố trí hồn tồn ngẫu nhiên với hai yếu tố nồng độ enzyme và thời gian xử lý enzyme, 20 nghiệm thức, 03 lần lập lại, mỗi đơn vị thí nghiệm là 20ml dịch thanh long.

Nồng độ enzyme với 5 mức độ: 0ppm; 200ppm; 400ppm; 600ppm; 800ppm.

Thời gian xứ lý enzyme với bốn mức độ: 15 phút; 30 phút; 45 phút; 60 phút.

∑ đvtn = 5 x 4 x 3 = 60

 Phƣơng pháp tiến hành

Chọn những quả thanh long chín đều, khơng hƣ hỏng, dập nát, rửa sạch, để ráo. Tiến hành bĩc vỏ, lấy phần thịt quả. Phần thịt quả đƣợc ép dƣới máy ép

Nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả

Đặc điểm thực vật học

Những nghiên cứu về quả thanhlong