ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, chiếm lĩnh thị trường nước giải khát vẫn là các dạng nước giải khát pha chế, sử dụng nhiều hóa chất vốn gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe. Các loại nước giải khát tự nhiên, vừa có thể giải khát vừa cung cấp dinh dưỡng và các dược chất tốt cho cơ thể, tuy không nhiều nhưng đã bắt đầu được người tiêu dùng chú ý và chào đón. “Water Kefir” là một sản phẩm như vậy, khi không những cung cấp nhiều dinh dưỡng và hệ vi sinh vật có ích cho đường ruột mà còn kích thích hệ thống miễn dịch, đóng vai trò sinh học trong việc chống lão hóa và nhiều bệnh mãn tính. Trong khi người anh em của nó là sữa chua Kefir hay còn gọi là “Milk Kefir” vốn đã xuất hiện ở Việt Nam từ lâu, “Water Kefir” - một dạng thức uống lên men Kefir từ nước trái cây – vẫn còn khá xa lạ với người tiêu dùng Việt Nam do giống “Water Kefir” vẫn chưa được du nhập vào Việt Nam.
Thật may mắn khi một số tài liệu chỉ ra rằng: có thể sử dụng giống “Milk Kefir” để lên men “Water Kefir” với số lần sử dụng giới hạn. Nguyên liệu để lên men “Water Kefir” là nước trái cây và không gì tuyệt vời hơn là sử dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền nhưng giàu dinh dưỡng, đặc trưng của quê hương nhiệt đới chúng ta: dứa, hay còn gọi là thơm, khóm. Dứa là một nguyên liệu giàu chất đường để làm cơ chất cho quá trình lên men, lại còn chứa nhiều vitamin như C, B, PP,…, khoáng chất như Ca, Mn…càng làm tăng chất lượng dinh dưỡng của sản phẩm. Do đó chúng tôi quyết định thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình chế biế n nước dứa lên men Kefir.” Trong đề tài, chúng tôi sẽ khảo sát các yếu tố như điểm dừng phù hợp cho quá trình lên men, các tỷ lệ phù hợp từ dịch quả, men giống đến các thành phần bổ sung như saccharose, lactose… Bên cạnh đó, chúng tôi cũng thử nghiệm việc thuần hóa giống “Milk Kefir”, vốn lên men dịch sữa, thành giống “Water Kefir”, thích nghi với việc lên men dịch quả.
Qua đề tài, chúng tôi mong muốn đem lại cho người tiêu dùng một thức uống dinh dưỡng, giàu dược tính với chi phí thấp do đi từ nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm. SVTH: HỒ NGUYỄN MINH PHƯỢNG - 1- GVHD: ThS NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN PHẦN 1: TỔNG QUAN SVTH: HỒ NGUYỄN MINH PHƯỢNG - 2- GVHD: ThS NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN 1.1 Tổng quan về nguyên liệu dứa 1.1 Định danh [18] Dứa thuộc họ Dứa tên khoa học là Bromeliaceae là một họ lớn của thực vật có hoa có nguồn gốc ở các vùng nhiệt đới hoặc khu vực có khí hậu nóng ở vùng tân thế giới. Loài dứa có giá trị kinh tế nhất là loài thuộc chi Ananas với danh pháp khoa học Ananas comosus với nhiều giống khác nhau.2 Phân loại – phân bố [16] [18] [19] Các giống dứa thường trồng: Dứa tây hay dứa hoa (Ananas comosus queen) hay còn gọi là dứa Victoria được nhập nội từ 1931, trồng nhiều ở các đồi, vùng trung du. Quả bé, mắt gồ ghề nhưng thơm, ngọt hơn dứa ta.
Dứa Victoria có các giống: ✔ Dứa hoa Phú Thọ: trồng được nơi đất chua xấu, lá có nhiều gai và cứng, quả nhỏ, thịt quả vàng đậm, thơm, ít nước. ✔ Dứa na hoa: lá ngắn và to, quả to hơn dứa hoa Phú Thọ, phẩm chất ngon, năng suất cao. Dứa không gai (Ananas comosus cayenne) được trồng ở Nghệ An, Quảng Trị, Lạng Sơn. Cây không ưa bóng.
Quả to hơn các giống trên. Lá chỉ có ít gai ở đầu mút lá, khi chưa chín quả màu xanh đen, chín chuyển sang màu da đồng, quả nhiều nước, thịt vàng ngà, mắt dứa to và nông, vỏ mỏng. SVTH: HỒ NGUYỄN MINH PHƯỢNG - 3- GVHD: ThS NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN Dứa ta (Ananas comosus spanish hay Ananas comosus sousvar red spanish) là cây chịu bóng tốt, có thể trồng ở dưới tán cây khác. Quả to, mắt nhẵn nhưng vị ít ngọt, ít thơm.
Dứa mật (Ananas comosus sousvar Singapor spanish): quả to, thơm, ngon, trồng nhiều ở Nghệ An.3 Đặc điểm hình thái [17] Dứa là loại cây ăn quả nhiệt đới nổi tiếng. Các lá dài mọc thành hình hoa thị, lá có hình dạng giống mũi mác, mép lá có răng cưa hay gai. Hoa mọc từ trung tâm của cụm lá hình hoa thị, mỗi hoa có các đài hoa riêng, thân cây ngắn và mập. Các đài hoa mập, chứa nhiều nước và phát triển thành một dạng phức được biết đến như là quả dứa (quả giả), mọc ở phía trên cụm lá hình hoa thị.
Quả dứa là một quả phức, phần ăn được gồm trục hoa và các lá bắc mọng nước, còn quả thật nằm trong các mắt dứa.4 Giá trị dinh dưỡng [16][19] Dứa là một trong những loại trái cây phổ biến của miền nhiệt đới, có vị ngọt- chua vì có chứa đường, malic và axit citric quả, mùi thơm của dứa là do chất Faraneol. Thành phần trong quả dứa rất đa dạng: đường, acid hữu cơ, các khoáng chất và rất nhiều vitamin như vitamin B1, B2, PP, E, C, beta-caroten,…Dứa còn là nguồn chứa mangan tuyệt vời. ✔ Tác dụng tiêu hóa: protein-enzym bromelain trong dứa có thể giúp dễ dàng tiêu hoá một bữa ăn với lượng đạm cao. ✔ Dứa có tác dụng giải nhiệt: trị táo bón do đại tràng thực nhiệt, nhu động ruột giảm, thích hợp cho các chứng rối loạn tiêu hóa.
✔ Ngăn ngừa nguy cơ máu vón cục: huyết khối là sự tắc nghẽn của các mạch máu do các cục máu đông mà nguyên nhân là do 1 loại protein gọi là Fibrin, enzyme trong dứa có thể phá vỡ nó. ✔ Dứa còn chứa nhiều beta-carotene nên rất tốt cho đôi mắt, giúp ngăn ngừa bệnh thoái hóa điểm vàng. SVTH: HỒ NGUYỄN MINH PHƯỢNG - 4- GVHD: ThS NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN ✔ Tăng quá trình phát triển xương, sụn, răng lợi: với nguồn vitamin C dồi dào cùng với các chất khoáng như canxi, kali, brom, iot, photpho…rất tốt cho quá trình phát triển xương, sụn, răng lợi. Dứa rất giàu mangan – 1 khoáng chất cần thiết cho cơ thể để giúp xương và mô liên kết.
✔ Tăng sức đề kháng cơ thể: vitamin C có trong dứa là 1 loại thuốc tự nhiên giúp cơ thể có sức đề kháng tốt, tăng quá trình hấp thụ chất sắt từ các loại rau quả và đẩy nhanh quá trình lành sẹo. ✔ Tác dụng với các bệnh hô hấp: bromelain được phối hợp với các thuốc kháng sinh để tăng tác dụng trong điều trị viêm nhiễm hô hấp, hen phế quản, nước dứa tươi được sử dụng để chống bạch hầu, những bệnh nhiễm trùng trong cổ họng và những phần khác trong cơ thể.1 Thành phần của nước ép dứa [18] Nước ép dứa (g) 100 Độ ẩm (g) 81,3 – 91,2 Đường tổng số (g) 8 Tro (g) 0,21-0,49 Kali (mg) 113 Natri (g) 1 Calcium (mg) 6,2-37,2 Magie (mg) 14 Iron (mg) 0,27 – 1,05 Đồng (mg) 0,11 Photpho (mg) 6,6 – 11,9 Nitrogen (g) 0,038 – 0,098 Protein (g) 0,5 Carotene (mg) 0,003 – 0,055 Ascorbic Acid (mg) 27,0 – 165,2 Riboflavin (mg) 0,011 – 0,04 Pantothenic acid (mg) 0,16 Chất béo (g) 0,2 Chất xơ (g) 0,3 – 0,6 Thiamine (mg) 0,048 – 0,138 Niacin (mg) 0,13 – 0,267 Mangan (mg) 1,65 Tinh chất ether (g) 0,03 – 0,29 Đường glucose (g) 1,7 Đường fructose (g) 1,9 SVTH: HỒ NGUYỄN MINH PHƯỢNG - 5- GVHD: ThS NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng của 100 gr dứa [18] Năng lượng (kJ) 202 (48 kcal) Carbonhydrat (g) 12,63 Đường (g) 9,26 Chất xơ thực phẩm (g) 1,4 Chất béo (g) 0,12 Protein (g) 0,54 Thiamine (Vit B1) (mg) 0,079 (6%) Riboflavin (Vit B2) (g) 0,031 (2%) Niacin ( Vit B3) (mg) 0,489 (3%) Axit pantothenic ( B5)(mg) 0,205 (4%) Vitamin B6 (mg) 0,110 (8%) Axit folic ( Vit B9) (μg) 15 (4%) Vitamin C (mg) 36,2 (60%) Canxi (mg) 13 (1%) Sắt (mg) 0,28 (2%) Magie (mg) 12 (3%) Photpho (mg) 8 (1%) Kali (mg) 115 (2%) Thiếc (mg) 0,10 (1%) 1.5 Giá trị kinh tế 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. Ngoài ra dứa được ăn tươi hoặc làm nước ép.
Nó được sử dụng phổ biến trong món tráng miệng, salad hay được cho vào các món thịt và trái cây cocktail. SVTH: HỒ NGUYỄN MINH PHƯỢNG - 6- GVHD: ThS NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN 1.2 Tổng quan về giống Kefir 1.1 Định nghĩa – Nguồn gốc [4] [5] [10] Hạt Kefir là phức hệ vi sinh vật gắn với nhau bởi polysacharide, bao gồm vi khuẩn lactic (Lactobacilli, Lactococci, Leuconostoc…) và nấm men ( nấm men lên men lactose Kluyveromyces marxianus và nấm men không lên men lactose Saccharomyces unisporus, Saccharomyces cerevisae, Saccharomyces exiguus). Ngoài ra còn có thể có vi khuẩn Acetic aceti và Acetic racens cùng các vi khuẩn khác tổ chức thành khối cầu vi sinh vật. Kefir có nhiều tên gọi như: Keefir, Kephir, Kewra, Talai, Mudu Kekiya, Milkkefir, Kiaphur…được phát hiện từ những người chăn cừu vùng Caucasus khi sữa được đựng trong những túi da, và được lên men thành một thức uống sủi bọt.
Vì những phân tích vi sinh vật từ những mẫu Kefir của những vùng khác nhau cho thấy số lượng cũng như chủng giống khác nhau nên chưa thể xác định liệu những loại Kefir có xuất phát từ một nguồn gốc hay không.2 Đặc điểm [4] [5] [10] Hạt Kefir có màu từ trắng đến vàng nhạt, hình dạng không ổn định và thường kết thành chùm với nhau tạo dạng tương tự hoa cải với đường kính trung bình 0,3 ÷ 2 cm, có cấu trúc chặt chẽ, nhầy nhớt, được nuôi trong môi trường sữa tươi để duy trì sự sống và tăng khối lượng. Polysaccharide chủ yếu là nước, vật chất hòa tan được biết là Kefirianofaciens, L. kefir sản xuất ra polysaccharide này, nếu không có sự hiện diện của chúng thì Kefir không thể hình thành. Ngoài tế bào vi khuẩn còn có protein (chiếm 30% tổng chất khô) và carbohydrat ( chiếm 25 ÷ 50%).
Như vậy thành phần hợp thành của hạt Kefir là protein – polysaccharide béo. Hạt Kefir không tan trong nước và hầu hết các dung môi. Khi thả vào sữa, nấm Kefir thấm nước (sữa) và trở nên có màu trắng đục. Khi chủng bị khô thì ít hoặc không có khả năng tăng sinh.
Bảo quản nhiệt độ thấp là cách tốt nhất để giữ Kefir trong thời gian dài (Garrote đưa ra nhiệt độ bảo quản ở -200C ÷ -800C trong khoảng 120 ngày không thay đổi đặc tính lên men so với chủng không bảo quản). SVTH: HỒ NGUYỄN MINH PHƯỢNG - 7- GVHD: ThS NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN Hình 1.3 Khái quát chung về thành phần vi sinh vật [10] Lượng vi sinh vật trong chủng Kefir như 1 cộng đồng sinh học.