Nghiên Cứu Quy Trình Sản Xuất Nước Giải Khát Chanh Dây Lên Men

Khám phá quy trình sản xuất nước chanh dây từ nguyên liệu đến thành phẩm, mang lại hương vị tươi ngon và dinh dưỡng cho người tiêu dùng.

• Tác giả: Lê Cảnh Tuấn
• Người hướng dẫn: ThS. Phan Thị Nhì
• Trường học: Đại Học Nha Trang
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Quy Trình Sản Xuất Nước Giải Khát Chanh Dây Lên Men
• Loại tài liệu: Đề Tài
• Năm xuất bản: 2009
• Địa điểm: Nha Trang

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tình hình nghiên cứu nước giải khát và nước giải khát lên men
• 1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.4. Giới thiệu về chanh dây
• 1.4.1. Nguồn gốc và đặc điểm
• 1.4.2. Thành phần hóa học và vai trò của chanh dây
• 1.5. Tổng quan về quá trình lên men
• 1.5.1. Tác nhân lên men
• 1.5.2. Cơ chế của quá trình lên men
• 1.5.3. Động học của quá trình lên men
• 1.5.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
• 1.5.5. Những kỹ thuật áp dụng chung cho lên men
• 1.5.6. Các sản phẩm phụ tạo thành trong quá trình lên men
• 1.5.7. Các vi khuẩn có hại cho quá trình lên men
• 2. CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Nguyên liệu chính
• 2.3. Nguyên liệu phụ
• 2.4. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ sử dụng để nghiên cứu
• 2.5. Nội dung nghiên cứu
• 2.6. Các phương pháp nghiên cứu
• 2.6.1. Phương pháp vi sinh vật
• 2.6.2. Phương pháp hoá học
• 2.6.3. Phương pháp phân tích cảm quan
• 2.7. Đề xuất quy trình dự kiến sản xuất nước giải khát lên men từ dịch chanh dây
• 2.8. Bố trí thí nghiệm
• 2.8.1. Xác định lượng enzyme pectinaza bổ sung thích hợp
• 2.8.2. Xác định lượng nước pha loãng dịch lên men
• 2.8.3. Xác định lượng đường bổ sung, pH lên men, tỷ lệ nấm men bổ sung, và thời gian thích hợp cho quá trình lên men
• 2.8.4. Bố trí thí nghiệm điều vị sản phẩm
• 2.9. Phương pháp sử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả xác định lượng enzyme pectinase bổ sung thích hợp
• 3.2. Kết quả xác định lượng dịch thu được
• 3.3. Kết quả xác định hàm lượng đường
• 3.4. Kết quả xác định lượng nước bổ sung vào dịch quả
• 3.5. Kết quả xác định hàm lượng đường lên men thích hợp
• 3.6. Kết quả xác định pH thích hợp cho quá trình lên men
• 3.7. Kết quả xác định tỷ lệ nấm men bổ sung thích hợp cho quá trình lên men
• 3.8. Kết quả xác định thời gian lên men thích hợp
• 3.9. Kết quả thí nghiệm điều vị
• 3.10. Sơ đồ hoàn thiện quy trình sản xuất thử nghiệm sản phẩm nước giải khát lên men từ dịch quả chanh dây
• 3.11. Sơ bộ tính toán giá thành sản phẩm trong phòng thí nghiệm
• 4. CHƯƠNG IV: KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Nước Giải Khát Chanh Dây Lên Men

Nước giải khát (NGK) đóng vai trò quan trọng trong đời sống, không chỉ cung cấp nước mà còn bổ sung dinh dưỡng, khoáng chất và năng lượng. Thị trường NGK đang phát triển nhanh chóng, chuyển dần từ loại pha chế truyền thống sang các sản phẩm dinh dưỡng từ trái cây. NGK lên men từ trái cây được đánh giá là xu hướng tiềm năng, đặc biệt phù hợp với giới trẻ nhờ giá trị dinh dưỡng cao từ quá trình lên men vi sinh vật. Nhiều quốc gia đã tập trung nghiên cứu và sản xuất NGK từ trái cây như cam, dứa, xoài, với chất lượng cao. Tại Việt Nam, tiềm năng sản xuất NGK từ trái cây rất lớn, nhưng công nghệ chế biến còn hạn chế. Nghiên cứu và phát triển NGK lên men từ chanh dây là hướng đi phù hợp với xu thế, tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào và tạo ra sản phẩm mới có giá trị.

1.1. Tình Hình Nghiên Cứu Nước Giải Khát Lên Men Trên Thế Giới

Ngành sản xuất NGK trên thế giới đang phát triển mạnh mẽ, với nhiều thương hiệu nổi tiếng như Cocacola, Pepsicola, Nestle. Xu hướng chuyển dịch sang NGK dinh dưỡng từ trái cây ngày càng rõ rệt. Các sản phẩm NGK lên men từ trái cây được đánh giá cao về giá trị dinh dưỡng và tiềm năng phát triển. Một số sản phẩm tiêu biểu như Bluebird, Treetop (Mỹ) từ 100% dịch nho, táo, hoặc Arbor Mist (Mỹ) từ rượu vang nho, dâu, đào, đã được thị trường chấp nhận. Rượu vang chanh dây Schennebly Redland’s Winery (Mỹ) cũng là một ví dụ điển hình về sản phẩm NGK lên men từ chanh dây được ưa chuộng.

1.2. Thực Trạng Nghiên Cứu Nước Giải Khát Lên Men Tại Việt Nam

Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa, thuận lợi cho việc trồng cây ăn quả, tạo nguồn nguyên liệu phong phú cho ngành NGK. Tuy nhiên, mức tiêu thụ NGK bình quân đầu người còn thấp so với các nước trong khu vực. Nguồn nguyên liệu trái cây dồi dào đang có nguy cơ dư thừa do thiếu công nghệ chế biến phù hợp. Việc sản xuất NGK hương vị trái cây tự nhiên, đặc biệt là NGK lên men, là hướng đi tiềm năng. NGK lên men từ dịch trái cây không qua chưng cất, có độ cồn thấp, được xem là loại nước uống tự nhiên có lợi cho sức khỏe. Hiện nay, các sản phẩm NGK có hương liệu tự nhiên còn hạn chế, chủ yếu là hương liệu tổng hợp.

II. Giới Thiệu Chi Tiết Về Quả Chanh Dây Passion Fruit

Chanh dây (Passiflora edulis), còn gọi là lạc tiên, chanh leo, là loại cây leo nhiệt đới có nguồn gốc từ Brazil. Cây dễ trồng, ưa đất khô ráo, cho thu hoạch tốt trong 5-6 năm. Quả chanh dây có hương thơm đặc trưng, vị ngọt và hàm lượng axit khoảng 2%. Dịch quả chứa nhiều Vitamin A, C và các nguyên tố vi lượng có ích cho tim mạch. Vỏ quả dày, thuận tiện cho vận chuyển và bảo quản. Chanh dây có hai dạng chính: trái tím (phổ biến ở vùng khí hậu mát) và trái vàng (thích hợp với vùng cao độ thấp). Thành phần hóa học của chanh dây rất phong phú, cung cấp nhiều dinh dưỡng cho cơ thể.

2.1. Nguồn Gốc Đặc Điểm Sinh Học Của Cây Chanh Dây

Chanh dây là loại cây leo nhiệt đới có nguồn gốc từ nam Brazil, được du nhập vào Úc và Châu Âu từ thế kỷ XIX. Ở Việt Nam, chanh dây được trồng nhiều ở Đà Lạt và Đồng bằng Sông Cửu Long. Cây đạt độ trưởng thành ở 12 tháng tuổi, có thể dài đến 15m. Chanh dây leo bằng tua cuốn đơn mộc, dài 20-40cm. Hoa đơn tính, mọc từ nách lá, có tác dụng an thần nhẹ. Quả hình cầu hoặc bầu dục, kích thước 4,5-7cm, màu tím sậm hoặc vàng chanh. Dịch quả chiếm 40% trọng lượng quả, chứa nhiều axit, đường và vitamin.

2.2. Thành Phần Hóa Học Và Giá Trị Dinh Dưỡng Của Chanh Dây

Quả chanh dây chứa nhiều chất dinh dưỡng, bao gồm nước (66-84%), protein (0.8%), Ca (4-17mg), P (35-64mg), Fe (0.1mg), Vitamin C (30g), Vitamin A (700-2410 IU), Niacin (1.5g), Glucid (8.5g/100g), và axit citric (3.9g/100g). Chanh dây giàu vitamin C, chất xơ, và các khoáng chất như kali, sắt, magnesium. Vitamin C là chất chống oxy hóa và chống viêm nhiễm. Chất xơ tốt cho tim mạch và duy trì lượng cholesterol ổn định. Chanh dây cung cấp năng lượng cho cơ thể và có tác dụng an thần, giúp ngủ ngon.

2.3. Ứng Dụng Của Chanh Dây Trong Chế Biến Thực Phẩm

Chanh dây có nhiều ứng dụng trong chế biến thực phẩm. Nước ép chanh dây được dùng làm nước giải khát, thanh nhiệt. Chanh dây được dùng để chế biến bánh ngọt, kem, yaourt. Ở Việt Nam, chanh dây thường được nấu với nước đường và pha với đá để làm nước uống giải khát. Chanh dây cũng có thể trộn với sữa đặc để tạo thành món giải khát hỗn hợp. Chiết xuất từ vỏ trái chanh dây vàng có thể chống lại các tế bào ung thư nhờ carotenoids và polyphenol.

III. Phương Pháp Lên Men Nước Giải Khát Chanh Dây Tổng Quan

Lên men là quá trình trao đổi cơ chất dưới tác dụng của enzyme. Lên men NGK là quá trình lên men yếm khí với sự có mặt của nấm men, chuyển hóa đường thành etanol và CO2. Tác nhân chính là nấm men Saccharomyces cerevisiae. Quá trình lên men chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như nhiệt độ, pH, nồng độ đường, và tỷ lệ nấm men. Kiểm soát các yếu tố này là quan trọng để đạt được sản phẩm chất lượng cao. Các sản phẩm phụ như axit axetic, este, và các hợp chất carbonyl cũng có thể hình thành trong quá trình lên men.

3.1. Tác Nhân Lên Men Trong Sản Xuất Nước Giải Khát

Tác nhân chính của quá trình lên men nước giải khát là nấm men Saccharomyces cerevisiae. Nấm men này có khả năng chuyển hóa đường thành etanol và CO2 trong điều kiện yếm khí. Các chủng nấm men khác nhau có thể tạo ra các hương vị khác nhau cho sản phẩm. Việc lựa chọn chủng nấm men phù hợp là quan trọng để đạt được sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt. Nấm men cần được nuôi cấy và chuẩn bị trước khi đưa vào quá trình lên men.

3.2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Lên Men Chanh Dây

Quá trình lên men chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm nhiệt độ, pH, nồng độ đường, tỷ lệ nấm men, và thời gian lên men. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men thường là 20-30°C. pH thích hợp là 4.0-5.0. Nồng độ đường ban đầu ảnh hưởng đến lượng etanol tạo thành. Tỷ lệ nấm men bổ sung ảnh hưởng đến tốc độ lên men. Thời gian lên men cần được kiểm soát để đạt được độ cồn mong muốn và tránh tạo ra các sản phẩm phụ không mong muốn.

3.3. Kiểm Soát Quá Trình Lên Men Để Đảm Bảo Chất Lượng

Kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men là quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Cần theo dõi nhiệt độ, pH, và nồng độ đường trong quá trình lên men. Có thể sử dụng các thiết bị đo và điều khiển tự động để duy trì các thông số ổn định. Việc kiểm tra định kỳ sản phẩm trong quá trình lên men giúp phát hiện sớm các vấn đề và điều chỉnh kịp thời. Sau khi lên men xong, cần tiến hành lọc và ổn định sản phẩm để loại bỏ cặn và vi sinh vật.

IV. Nghiên Cứu Xác Định Enzyme Pectinase Thích Hợp Cho Chanh Dây

Enzyme pectinase đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất nước giải khát chanh dây, giúp phá vỡ cấu trúc pectin, làm tăng hiệu suất thu hồi dịch quả và cải thiện độ trong của sản phẩm. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định lượng enzyme pectinase tối ưu để bổ sung vào quá trình chế biến chanh dây. Các yếu tố như thời gian ủ enzyme, nhiệt độ ủ enzyme và nồng độ enzyme được xem xét để đánh giá ảnh hưởng đến hiệu quả thu hồi dịch quả và chất lượng cảm quan của sản phẩm.

4.1. Vai Trò Của Enzyme Pectinase Trong Chế Biến Chanh Dây

Enzyme pectinase có vai trò quan trọng trong việc phá vỡ cấu trúc pectin trong quả chanh dây. Pectin là một polysaccharide phức tạp có trong thành tế bào thực vật, gây cản trở quá trình ép và làm giảm hiệu suất thu hồi dịch quả. Bằng cách thủy phân pectin, enzyme pectinase giúp giải phóng dịch quả và cải thiện độ trong của sản phẩm. Việc sử dụng enzyme pectinase cũng giúp giảm độ nhớt của dịch quả, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc và ổn định sản phẩm.

4.2. Thí Nghiệm Xác Định Lượng Enzyme Pectinase Tối Ưu

Thí nghiệm được tiến hành để xác định lượng enzyme pectinase tối ưu cần bổ sung vào quá trình chế biến chanh dây. Các mẫu chanh dây được xử lý với các nồng độ enzyme pectinase khác nhau. Sau thời gian ủ enzyme, dịch quả được ép và đánh giá về hiệu suất thu hồi, độ trong, và hàm lượng đường. Kết quả cho thấy lượng enzyme pectinase tối ưu giúp tăng hiệu suất thu hồi dịch quả và cải thiện độ trong của sản phẩm mà không ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan.

4.3. Ảnh Hưởng Của Enzyme Pectinase Đến Chất Lượng Dịch Ép

Việc sử dụng enzyme pectinase ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng dịch ép chanh dây. Dịch ép thu được có độ trong cao hơn, ít cặn hơn, và dễ lọc hơn so với dịch ép không sử dụng enzyme. Hàm lượng đường trong dịch ép cũng có thể tăng lên do enzyme pectinase giải phóng đường từ cấu trúc pectin. Tuy nhiên, cần kiểm soát lượng enzyme pectinase sử dụng để tránh làm mất đi hương vị tự nhiên của chanh dây.

V. Tối Ưu Hóa Quy Trình Lên Men Nước Chanh Dây Kết Quả

Nghiên cứu này tập trung vào việc tối ưu hóa các thông số quan trọng trong quy trình lên men nước chanh dây, bao gồm hàm lượng đường, pH, tỷ lệ nấm men bổ sung và thời gian lên men. Mục tiêu là xác định các điều kiện lên men tối ưu để đạt được sản phẩm có độ cồn mong muốn, hương vị thơm ngon và chất lượng cảm quan tốt. Các thí nghiệm được thiết kế để đánh giá ảnh hưởng của từng thông số đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm.

5.1. Xác Định Hàm Lượng Đường Thích Hợp Cho Lên Men

Hàm lượng đường ban đầu ảnh hưởng trực tiếp đến lượng etanol tạo thành trong quá trình lên men. Thí nghiệm được tiến hành để xác định hàm lượng đường tối ưu cần bổ sung vào dịch chanh dây trước khi lên men. Các mẫu dịch chanh dây được điều chỉnh với các hàm lượng đường khác nhau và theo dõi quá trình lên men. Kết quả cho thấy hàm lượng đường tối ưu giúp đạt được độ cồn mong muốn mà không ảnh hưởng đến hương vị của sản phẩm.

5.2. Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của pH Đến Quá Trình Lên Men

pH là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt động của nấm men trong quá trình lên men. Thí nghiệm được tiến hành để xác định pH thích hợp cho quá trình lên men nước chanh dây. Các mẫu dịch chanh dây được điều chỉnh với các giá trị pH khác nhau và theo dõi quá trình lên men. Kết quả cho thấy pH thích hợp giúp nấm men hoạt động tốt, tạo ra etanol và CO2 một cách hiệu quả.

5.3. Tối Ưu Tỷ Lệ Nấm Men Bổ Sung Và Thời Gian Lên Men

Tỷ lệ nấm men bổ sung và thời gian lên men ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu quả của quá trình lên men. Thí nghiệm được tiến hành để xác định tỷ lệ nấm men bổ sung và thời gian lên men tối ưu cho nước chanh dây. Các mẫu dịch chanh dây được bổ sung với các tỷ lệ nấm men khác nhau và theo dõi quá trình lên men trong các khoảng thời gian khác nhau. Kết quả cho thấy tỷ lệ nấm men và thời gian lên men tối ưu giúp đạt được độ cồn mong muốn và hương vị thơm ngon của sản phẩm.

VI. Đề Xuất Quy Trình Sản Xuất Nước Chanh Dây Lên Men Hoàn Thiện

Dựa trên kết quả nghiên cứu, quy trình sản xuất nước chanh dây lên men hoàn thiện được đề xuất. Quy trình này bao gồm các bước: lựa chọn nguyên liệu, xử lý nguyên liệu, ép dịch quả, bổ sung enzyme pectinase, điều chỉnh hàm lượng đường và pH, bổ sung nấm men, lên men, lọc, ổn định, và đóng chai. Quy trình này được thiết kế để đảm bảo chất lượng sản phẩm, hiệu suất sản xuất cao và chi phí sản xuất hợp lý. Sơ bộ tính toán giá thành sản phẩm trong phòng thí nghiệm cũng được thực hiện.

6.1. Sơ Đồ Quy Trình Sản Xuất Nước Chanh Dây Lên Men

Quy trình sản xuất nước chanh dây lên men bao gồm các bước sau: (1) Lựa chọn chanh dây tươi, chín tới; (2) Rửa sạch và cắt đôi quả; (3) Ép dịch quả; (4) Bổ sung enzyme pectinase và ủ trong thời gian thích hợp; (5) Lọc dịch quả; (6) Điều chỉnh hàm lượng đường và pH; (7) Bổ sung nấm men; (8) Lên men trong điều kiện kiểm soát; (9) Lọc và ổn định sản phẩm; (10) Đóng chai và bảo quản.

6.2. Các Bước Quan Trọng Trong Quy Trình Sản Xuất

Các bước quan trọng trong quy trình sản xuất bao gồm: (1) Lựa chọn nguyên liệu chất lượng cao; (2) Sử dụng enzyme pectinase để tăng hiệu suất thu hồi dịch quả; (3) Kiểm soát chặt chẽ các thông số lên men như nhiệt độ, pH, và thời gian; (4) Lọc và ổn định sản phẩm để loại bỏ cặn và vi sinh vật; (5) Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm trong suốt quá trình sản xuất.

6.3. Tính Toán Sơ Bộ Giá Thành Sản Phẩm

Việc tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm giúp đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế của quy trình sản xuất. Các chi phí cần tính đến bao gồm chi phí nguyên liệu, chi phí enzyme, chi phí nấm men, chi phí năng lượng, chi phí nhân công, và chi phí đóng gói. Dựa trên các chi phí này, có thể ước tính giá thành sản phẩm và so sánh với giá bán trên thị trường để đánh giá khả năng cạnh tranh.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Bối cảnh ngành và đặt vấn đề

Tại Việt Nam, khí hậu nhiệt đới gió mùa tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của nhiều loại cây ăn trái nhiệt đới có giá trị sinh học và hương vị đặc trưng, điển hình là chanh dây (Passiflora edulis). Mặc dù sản lượng chanh dây tại các vùng chuyên canh như Lâm Đồng và Đồng bằng sông Cửu Long rất dồi dào, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch vẫn ở mức cao do tính chất mùa vụ, vỏ dễ mất nước và thời gian bảo quản quả tươi ngắn (chỉ 4–7 ngày ở nhiệt độ thường).

Song song đó, mức tiêu thụ nước giải khát (NGK) có nguồn gốc tự nhiên tại Việt Nam trong giai đoạn nghiên cứu còn rất thấp (ước tính khoảng 0,16 lít/người/năm), trong khi thị trường bị chiếm lĩnh chủ yếu bởi các loại đồ uống tổng hợp từ đường tinh luyện, hương liệu tổng hợp, phẩm màu và CO₂ không mang lại giá trị dinh dưỡng. Xu hướng tiêu dùng hiện đại đang dịch chuyển mạnh mẽ sang các dòng đồ uống chức năng, nước giải khát lên men tự nhiên có độ cồn thấp (low-alcohol fermented beverages), giàu vitamin, khoáng chất và axit hữu cơ.

                  THỰC TRẠNG & ĐỊNH HƯỚNG GIẢI PHÁP

Vấn đề kỹ thuật cốt lõi đặt ra là: Thịt quả chanh dây chứa hàm lượng pectin cao làm tăng độ nhớt, cản trở quá trình ép tách dịch (hiệu suất ép thủ công chỉ đạt ~18,3%), đồng thời dịch quả có độ chua tự nhiên rất cao (pH ≈ 2,71; acid tổng ≈ 3,9 g/100g) gây ức chế tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae. Do đó, việc nghiên cứu một quy trình công nghệ hoàn chỉnh để xử lý enzyme, điều chỉnh dịch lên men và kiểm soát quá trình lên men yếm khí có cồn thấp là đòi hỏi cấp thiết.

Mục tiêu nghiên cứu cụ thể

1. Khảo sát và xác định hàm lượng enzyme pectinase (Novoferin 14) tối ưu bổ sung vào khối thịt quả nhằm phá vỡ cấu trúc mô tế bào, tăng hiệu suất thu hồi dịch chiết và nâng cao hàm lượng đường khử.
2. Xác định tỷ lệ pha loãng nước tối ưu để làm giảm độ chua gắt ban đầu, tối ưu hóa giá thành nhưng vẫn đảm bảo trọn vẹn hương vị và tính chất cảm quan đặc trưng.
3. Xác định các thông số công nghệ lên men chính, bao gồm: nồng độ chất khô ban đầu (độ Brix / g/L), giá trị pH ban đầu, tỷ lệ cấy giống nấm men (Saccharomyces cerevisiae) và thời gian lên men thích hợp ở nhiệt độ phòng (25–27°C).
4. Xây dựng công thức điều vị (phối chế syrup) và chế độ thanh trùng để ổn định độ cồn, triệt tiêu vi sinh vật gây hư hỏng và hoàn thiện sản phẩm.
5. Đánh giá chất lượng thành phẩm theo tiêu chuẩn cảm quan TCVN 3215-79 và tiêu chuẩn an toàn vi sinh vật theo Quyết định 46/2007/QĐ-BYT.

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Để khẳng định tính khả thi và ưu thế kỹ thuật, giải pháp sản xuất nước giải khát chanh dây lên men được so sánh trực tiếp với các dòng sản phẩm hiện có trên thị trường:

Tiêu chí so sánh	Nước giải khát pha chế công nghiệp	Rượu vang quả truyền thống	NGK chanh dây lên men (Đề tài)
Bản chất công nghệ	Pha trộn hương liệu, phẩm màu, acid tổng hợp, nạp khí CO₂	Lên men triệt để, nồng độ cồn cao (11–14% v/v)	Lên men yếm khí ngắn ngày, nồng độ cồn thấp (5,0–6,0% v/v)
Giá trị dinh dưỡng	Thấp, chỉ cung cấp năng lượng rỗng từ đường đơn	Trung bình, giữ một phần polyphenol từ quả	Rất cao: Giàu Vitamin C, Vitamin A (700–2410 IU), khoáng chất Ca, P, Fe
Cảm quan hương vị	Vị gắt của hương liệu hóa học, bọt CO₂ nhân tạo	Nồng nặc mùi cồn, kén người uống	Hòa quyện giữa vị chua thanh, ngọt dịu, nồng nhẹ của ethanol và CO₂ tự nhiên
Đối tượng sử dụng	Rộng rãi nhưng tiềm ẩn nguy cơ sức khỏe	Giới hạn (người lớn tuổi, nam giới)	Mọi đối tượng (thích hợp cho giới trẻ, phụ nữ, người lớn tuổi)

Thiết kế hệ thống quy trình công nghệ

Quy trình công nghệ sản xuất thử nghiệm nước giải khát chanh dây lên men được thiết kế theo sơ đồ dòng (Flowchart) nghiêm ngặt nhằm đảm bảo tính lặp lại và dễ dàng mở rộng quy mô:

Danh mục thiết bị, hóa chất và chủng giống vi sinh vật

• Chủng giống vi sinh vật: Saccharomyces cerevisiae (dạng nấm men nổi, lưu giữ trên môi trường thạch nghiêng, cung cấp bởi Viện Công nghệ Sinh học - Hà Nội).
• Chế phẩm enzyme: Pectinase thương phẩm Novoferin 14 (Viện Công nghệ Sinh học - TP. Hồ Chí Minh).
• Thiết bị đo lường và phân tích:
  • Máy đo pH để bàn: pH meter - BASIC (Mỹ, độ phân giải 0,01).
  • Khúc xạ kế đo độ ngọt/chất khô: ATAGO - 1E (Dải đo 0 – 32% Brix).
  • Cân phân tích điện tử độ chính xác 0,001g.
  • Hệ thống chưng cất cồn và bộ đo cồn kế tiêu chuẩn.
  • Thiết bị ổn nhiệt phòng thí nghiệm và nồi thanh trùng điều nhiệt tự động.
• Hóa chất phân tích:
  • Hóa chất định phân đường khử theo phương pháp Bertrand: Dung dịch Fehling A ($CuSO_4$), Fehling B (muối Seignette + $NaOH$), Dung dịch $Fe_2(SO_4)_3$ trong $H_2SO_4$ đậm đặc, dung dịch chuẩn $KMnO_4$.
  • Thuốc thử định lượng ethanol bằng phương pháp oxy hóa: Dung dịch Nitro-chromic ($K_2Cr_2O_7$ + $HNO_3$ đậm đặc), dung dịch $KI$ 10%, dung dịch chuẩn $Na_2S_2O_3$ 0,1N.

---

Implementation và kết quả thực nghiệm

Động học quá trình chuyển hóa sinh hóa và biểu thức phản ứng

Quá trình lên men rượu diễn ra dưới tác dụng của phức hệ enzyme zymase nội bào trong nấm men Saccharomyces cerevisiae, chuyển hóa glucose/fructose thành ethanol và khí carbonic theo phương trình Gay-Lussac:

$$C_6H_{12}O_6 + 2\text{ADP} + 2\text{H}_3\text{PO}_4 \xrightarrow{\text{Zymase}} 2\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2\text{CO}_2 + 2\text{ATP} + \Delta H$$

Trong điều kiện kiểm soát pH môi trường ở mức 3,8–4,2, phản ứng đi qua pha tĩnh tạo sản phẩm chính là rượu ethylic, đồng thời tạo ra một lượng nhỏ glycerol ($C_3H_8O_3$) và các este thơm ($R_1COOCH_2R_2$) mang lại hậu vị êm dịu:

$$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{\text{pH } 4,0 - 4,5} \text{CH}_3\text{CHO} + \text{CO}_2 + \text{C}_3\text{H}_8\text{O}_3$$

Kết quả khảo sát thực nghiệm chi tiết

1. Tối ưu hóa quá trình thủy phân bằng Enzyme Pectinase

Thí nghiệm được tiến hành trên các mẫu 200 ml ruột quả chanh dây tươi, ủ ở nhiệt độ 40°C trong 60 phút với liều lượng Novoferin 14 thay đổi từ 0 đến 0,4 ml:

Mẫu thí nghiệm	Thể tích Enzyme (ml/200ml)	Lượng dịch ép thu được (ml)	Hiệu suất ép tách (%)	Hàm lượng đường khử (g/L)	Đánh giá cảm quan dịch ép
Mẫu 1 (ĐC)	0,0	91,0	45,5%	85,3	Màu vàng gạch, đục nhiều, nhớt, nhiều cặn
Mẫu 2	0,1	121,0	60,5%	93,6	Màu vàng, giảm độ nhớt, còn đục
Mẫu 3	0,2	133,0	66,5%	97,4	Vàng tươi, giảm vẩn đục rõ rệt
Mẫu 4 (Chọn)	0,3 (0,15% v/v)	139,0	69,5%	101,5	Vàng tươi sáng, dịch trong, mùi thơm rõ
Mẫu 5	0,4	142,0	71,0%	102,1	Vàng đậm, độ trong giảm nhẹ

Phân tích kỹ thuật: Khi bổ sung 0,3 ml enzyme/200 ml quả (tương đương 0,15% v/v), enzyme pectinase đã phân cắt triệt để liên kết $\alpha\text{-1,4-glycosidic}$ của chuỗi polygalacturonic acid trong pectin. Hiệu suất thu hồi dịch tăng từ 18,3% (183 g dịch/kg quả tươi ở mẫu đối chứng) lên 27,8% (278 g dịch/kg quả), tương ứng mức tăng trưởng 51,9% về sản lượng dịch ép khai thác, đồng thời giải phóng thêm đường đơn đạt mức 101,5 g/L.

2. Kết quả xác định tỷ lệ pha loãng và nồng độ đường lên men

Dịch ép chanh dây nguyên chất có độ chua gắt ($pH = 2,71$) được pha loãng với nước cất ở các tỷ lệ 30%, 40% và 50%. Kết quả đánh giá cảm quan tổng hợp theo hệ số trọng lượng cho thấy tỷ lệ bổ sung 50% nước đạt điểm cảm quan cao nhất (vị hài hòa: 8,8 điểm; màu sắc và độ trong: 3,4 điểm), nồng độ chất khô đạt 82 g/L và $pH$ nâng lên mức 3,12.

Tiến hành bổ sung đường saccharose vào dịch pha loãng để khảo sát dải nồng độ đường lên men từ 160 g/L đến 220 g/L:

    ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ĐƯỜNG BAN ĐẦU ĐẾN ĐỘ CỒN VÀ ĐIỂM CẢM QUAN
    Độ cồn (% v/v)                                 Điểm cảm quan (ĐTBCTL/20)
                      160    180    200    220
                           Nồng độ đường ban đầu (g/L)

• Mẫu 200 g/L: Độ cồn sinh ra đạt 5,8% v/v, lượng đường dư 82 g/L tạo vị chua ngọt cân bằng, điểm cảm quan đạt mức Khá-Tốt (15,82/20 điểm).
• Mặc dù mẫu 220 g/L sinh ra 6,1% v/v cồn, lượng đường tiêu tốn cao hơn làm tăng chi phí giá thành mà không tạo ra sự khác biệt vượt trội về mặt cảm quan. Do đó, mức 200 g/L được lựa chọn là thông số tối ưu.

3. Thông số pH, tỷ lệ giống men và thời gian lên men

• Giá trị pH tối ưu: pH = 4,0 (điều chỉnh bằng dung dịch $Na_2CO_3$). Tại mức pH này, nấm men hoạt động mạnh nhất, ức chế hoàn toàn vi khuẩn lactic và vi khuẩn acetic, cho sản phẩm có độ cồn 5,8% v/v và màu vàng rơm trong sáng.
• Tỷ lệ nấm men cấy giống: 1,5% (v/v) dịch nhân giống (mật độ tế bào đạt $> 10^8 \text{ cells/ml}$). Tỷ lệ này đảm bảo quá trình lên men khởi động nhanh, tránh sinh mùi tạp do tự phân nấm men khi dùng tỷ lệ quá cao (> 2,5%).
• Thời gian lên men thích hợp: 72 giờ ở nhiệt độ 25–27°C. Sau 72 giờ, hàm lượng ethanol đạt đỉnh ổn định (5,8% v/v), lượng đường khử ổn định ở mức 82 g/L, kết thúc pha lên men chính và chuyển sang pha ổn định hương vị.

4. Đánh giá chất lượng cảm quan và an toàn vi sinh vật

Sản phẩm sau khi điều vị với 7% syrup đường 65°Bx và thanh trùng ở 60–62°C trong 30 phút được kiểm nghiệm vi sinh tại Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Nha Trang:

Chỉ tiêu vi sinh vật kiểm nghiệm	Đơn vị tính	Giới hạn theo QĐ 46/2007/QĐ-BYT	Kết quả thực nghiệm đồ án	Kết luận
Tổng số vi sinh vật hiếu khí	CFU/ml	$\le 10$	$< 10$	Đạt chuẩn
Escherichia coli	CFU/ml	0	Không phát hiện ($0$)	Đạt chuẩn
Streptococcus faecalis	CFU/ml	0	Không phát hiện ($0$)	Đạt chuẩn
Clostridium aeruginosa	CFU/ml	0	Không phát hiện ($0$)	Đạt chuẩn

---

Đổi mới và đóng góp công nghệ

Các cải tiến kỹ thuật đột phá

1. Làm chủ kỹ thuật tiền xử lý mô quả bằng Biocatalyst: Việc ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase (Novoferin 14) với nồng độ chính xác 0,15% v/v ở 40°C trong 60 phút đã giải quyết triệt để nút thắt độ nhớt cao và cấu trúc gel pectin của màng hạt chanh dây, giúp tăng hiệu suất thu dịch thêm 51,9% so với ép cơ học truyền thống.
2. Kiểm soát lên men cồn thấp tự nhiên không qua chưng cất: Khác với các quy trình sản xuất rượu vang nồng độ cao (12–14% v/v), quy trình này kìm hãm chủ động quá trình lên men ở mốc 72 giờ và nồng độ cồn 5,8% v/v bằng kỹ thuật thanh trùng nhiệt pasteurization (60–62°C/30 phút), bảo tồn nguyên vẹn $CO_2$ sinh học tự nhiên, tạo cảm giác tê mát đầu lưỡi khi thưởng thức.
3. Công nghệ "Clean Label" hoàn toàn tự nhiên: Tuyệt đối không sử dụng chất bảo quản hóa học (như natri benzoat, kali sorbat) hay phẩm màu tổng hợp; màu vàng tươi và hương thơm nồng nàn của sản phẩm hoàn toàn đến từ carotenoid và tinh dầu tự nhiên của giống chanh dây tím.

                  SO SÁNH CÁC CHỈ SỐ KỸ THUẬT CỐT LÕI

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Phân tích hiệu quả kinh tế và giá thành sản xuất

Dựa trên bảng hạch toán chi phí thực nghiệm trong phòng thí nghiệm (tính toán cho mẻ sản xuất 100 chai dung tích 240ml):

          CƠ CẤU CHI PHÍ NGUYÊN VẬT LIỆU CHO 100 CHAI THÀNH PHẨM (240ml)

• Giá thành sản xuất dự kiến: ~3.120 VNĐ/chai 240ml.
• Giá bán thị trường mục tiêu: 10.000 – 12.000 VNĐ/chai.
• Biên lợi nhuận gộp: Đạt $> 60%$, cho thấy tiềm năng thương mại hóa cực kỳ khả thi khi chuyển giao cho các cơ sở chế biến đồ uống vừa và nhỏ tại địa phương.

Lộ trình chuyển giao công nghệ và mở rộng quy mô

Lộ trình 4 giai đoạn triển khai công nghiệp:
 • Chuẩn hóa chủng nấm men         • Thiết kế bồn lên men Inox    • Đăng ký ATTP & Nhãn hiệu    • Tự động hóa chiết rót
 • Cố định thông số Enzyme        • Thử nghiệm thanh trùng bản    • Thử nghiệm thời hạn bảo quản • Phân phối kênh horeca/retail

---

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật hiện tại

• Quá trình lên men trong đề tài thực hiện theo phương thức gián đoạn (batch fermentation) ở quy mô bình tam giác phòng thí nghiệm, phụ thuộc vào dao động nhiệt độ môi trường (25–27°C).
• Chưa áp dụng các kỹ thuật phân tích hóa lý hiện đại như sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) để định danh chi tiết từng hợp chất este thơm và acid hữu cơ bậc cao sinh ra trong quá trình lên men.
• Công đoạn làm trong dịch sau lên men mới dừng lại ở phương pháp lắng trọng lực kết hợp lọc vải thô, chưa áp dụng lọc màng vi lọc (Microfiltration) hoặc ly tâm siêu tốc.

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo

1. Ứng dụng công nghệ nấm men cố định (Immobilized Yeast) trên chất mang sodium alginate để tăng tốc độ lên men, cho phép tái sử dụng sinh khối men nhiều lần và chuyển đổi sang mô hình lên men liên tục (Continuous fermentation).
2. Khảo sát nâng cao thời hạn bảo quản (Shelf-life): Đánh giá sự biến đổi chất lượng cảm quan và vi sinh vật trong các điều kiện bảo quản nhiệt độ phòng (28–30°C) và bảo quản lạnh (4–8°C) trong thời gian 6–12 tháng.
3. Nghiên cứu thu hồi khí $CO_2$ tự nhiên: Thiết kế hệ thống bồn lên men kín có van điều áp để giữ lại lượng bão hòa khí carbonic tự nhiên cao hơn, loại bỏ hoàn toàn nhu cầu nạp khí nhân tạo khi đóng chai.

---

Đối tượng hưởng lợi

• Sinh viên và Học viên ngành Công nghệ Thực phẩm / Công nghệ Sinh học: Là tài liệu tham khảo thực nghiệm chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm một yếu tố (single-factor experiment), kỹ thuật thủy phân enzyme thực phẩm và phương pháp xử lý số liệu cảm quan theo TCVN 3215-79.
• Kỹ sư R&D và Chuyên gia Công nghệ Đồ uống: Nắm bắt các thông số công nghệ cốt lõi (Brix 200 g/L, pH 4.0, 72h, enzyme 0.15% v/v) để áp dụng trực tiếp vào việc phát triển các dòng sản phẩm đồ uống lên men từ trái cây nhiệt đới khác (dâu tây, xoài, mãng cầu, ổi).
• Doanh nghiệp và Hợp tác xã chế biến Nông sản: Có cơ sở khoa học và dữ liệu phân tích kinh tế rõ ràng để đầu tư dây chuyền chế biến sâu, nâng cao giá trị gia tăng cho trái chanh dây Việt Nam từ 3 đến 5 lần so với xuất bán quả tươi thô.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để triển khai quy trình ở quy mô xưởng sản xuất là gì?

Cơ sở sản xuất cần trang bị hệ thống bồn ủ enzyme có gia nhiệt điều tốc (duy trì ổn định 40°C), máy ép trục vít hoặc ép bọc chuyên dụng cho quả có hạt, bồn lên men Inox 304/316 có áo lạnh điều nhiệt (25–27°C) kèm van thở một chiều, hệ thống lọc khung bản hoặc ly tâm và thiết bị thanh trùng dạng ống/bản mỏng.

2. Vì sao bắt buộc phải bổ sung enzyme pectinase mà không ép trực tiếp?

Thịt quả chanh dây chứa hàm lượng chất keo pectin rất cao, tạo màng nhầy bao quanh hạt. Nếu ép trực tiếp không qua enzyme, dịch ép bị giữ lại trong bã, hiệu suất thu hồi chỉ đạt 18,3% và dịch rất đục, nhớt, khó lọc. Bổ sung 0,15% v/v Novoferin 14 giúp thủy phân pectin, tăng hiệu suất thu dịch lên 27,8% (tăng 51,9%) và tăng lượng đường tự nhiên lên 101,5 g/L.

3. Làm thế nào để kiểm soát độ cồn dừng lại ở mức 5,0–6,0% v/v mà không bị lên men thành giấm hoặc rượu vang nặng?

Độ cồn được kiểm soát chặt chẽ thông qua 3 yếu tố:

1. Cố định nồng độ đường ban đầu ở mức 200 g/L;
2. Khống chế thời gian lên men chính xác ở 72 giờ tại 25–27°C;
3. Đình chỉ ngay quá trình lên men bằng phương pháp thanh trùng nhiệt ở 60–62°C trong 30 phút để vô hoạt hoàn toàn tế bào nấm men S. cerevisiae.

4. Yếu tố nào ngăn ngừa hiện tượng nhiễm khuẩn lactic và acetic làm chua hỏng sản phẩm?

Độ pH ban đầu được duy trì nghiêm ngặt ở mức 3,8–4,0 (thấp hơn ngưỡng phát triển tối ưu của vi khuẩn là $pH \ge 4,2$), kết hợp thanh trùng dịch quả trước khi cấy men (60°C/15 phút) và thực hiện quá trình lên men trong điều kiện yếm khí nghiêm ngặt để triệt tiêu vi khuẩn acetic háo khí.

5. Chi phí đầu tư thử nghiệm và thời gian hoàn vốn (ROI) ước tính như thế nào?

Với quy mô xưởng pilot công suất 500 lít/ngày, chi phí đầu tư thiết bị cơ bản ước tính khoảng 150–200 triệu VNĐ. Nhờ biên lợi nhuận gộp cao (> 60%) và giá thành nguyên liệu thấp (3.120 VNĐ/chai 240ml), thời gian thu hồi vốn đầu tư ước tính chỉ từ 8 đến 12 tháng khi đạt 70% công suất thiết kế.

---

Kết luận

Công trình khóa luận tốt nghiệp “Nghiên cứu quy trình sản xuất thử nghiệm nước giải khát chanh dây lên men” đã giải quyết trọn vẹn cả về mặt lý thuyết sinh hóa lẫn thực nghiệm ứng dụng:

• Thiết lập thành công bộ thông số công nghệ tối ưu: Xử lý enzyme pectinase 0,15% v/v (40°C, 60 phút); Pha loãng 50% nước; Nồng độ đường ban đầu 200 g/L; pH = 4,0; Tỷ lệ nấm men 1,5% v/v; Lên men ở 25–27°C trong 72 giờ; Điều vị bằng 7% syrup đường 65°Bx; Thanh trùng ổn định ở 60–62°C trong 30 phút.
• Thành phẩm đạt độ cồn tiêu chuẩn 5,8% v/v, giữ trọn vẹn hương vị nồng nàn, màu sắc vàng tươi tự nhiên của chanh dây, vị chua ngọt hài hòa và đạt 100% các tiêu chuẩn an toàn vi sinh vật theo Quyết định 46/2007/QĐ-BYT.
• Đề tài mở ra hướng đi bền vững cho ngành công nghiệp chế biến đồ uống nhiệt đới, góp phần nâng cao giá trị chuỗi nông sản Việt Nam và đáp ứng xu thế đồ uống bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương I: TỔNG QUAN 1. Tình hình nghiên cứu NGKvà NGK lên men [11] Nước giải khát là loại đồ uống đóng vai trò rất quan trọng đối với đời sống con người, ngoài việc cung cấp cho con người một lượng nước đáng kể nó còn bổ sung cho cơ thể một lượng lớn các chất dinh dưỡng, các loại muối khoáng, cung cấp nguồn năng lượng lớn cho cơ thể. Vì vậy nước giải khát trở thành nhu cầu tất yếu không thể thiếu được đối với cuộc sống của con người. Tình hình sản xuất NGK trên thế giới Ngành sản xuất NGK đang phát triển với tốc độ rất nhanh cả về chủng loại và số lượng, nhanh chóng chiếm lĩnh và được thị trường chấp nhận trong suốt thế kỷ XX.

Trong số đó phải kể đến các hãng sản xuất nước giải khát nổi tiếng như: Cocacola, Pepsicola, Nestle… với mặt hàng truyền thống là loại NGK pha chế từ: Đường, hương liệu, màu, CO2 và một số loại hoá chất khác. Ngày nay, khi điều kiện sống của con người ngày càng được nâng cao thì nhu cầu sử dụng NGK ngày càng tăng và đang từng bước chuyển dần từ loại NGK pha chế truyền thống sang sử dụng loại NGK có chứa các chất dinh dưỡng như các loại: axit amin, vitamin, muối khoáng… được sản xuất từ các loại trái cây. Đây được coi là mặt hàng chiến lược chủ yếu của thế kỷ XXI, nên nhiều quốc gia như: Mỹ, Hà Lan, Đức, Nhật, Hàn Quốc, Úc, Thái Lan, Trung Quốc… đã và đang tập trung nghiên cứu và sản xuất được nhiều loại NGK từ các loại trái cây như: Cam, dứa, xoài, xơri, ổi, táo, lê, dâu, mơ, nho, vải… có chất lượng rất cao phù hợp với nhu cầu ngày càng cao của khách hàng. Theo dự đoán của các nhà chiến lược trong các loại NGK được sản xuất từ trái cây thì loại NGK lên men được đánh giá là mặt hàng “mạnh” trong tương lai và rất phù hợp với thế hệ trẻ vì đây là sản phẩm được đánh giá có giá trị dinh dưỡng cao nhờ quá trình lên men của vi sinh vật.

Cho đến nay đã có một số sản phẩm từ trái cây như: Bluebird, Treetop. là các sản phẩm không cồn của Florida (Mỹ) được sản xuất từ 100% dịch trái nho, táo mà -4- thành phần có nhiều loại vitamin, muối khoáng, độ đường khoảng 15-18% đóng trong hộp kim loại có dung tích 160-180ml. Một số sản phẩm có lượng cồn thấp (6%V) mang nhãn hiệu: Arbor Mist (Mỹ) được sản xuất từ rượu vang: Nho, dâu, đào. Có hàm lượng đường từ 12-15% và nhiều loại vitamin, muối khoáng khác đã và đang được bán trên thị trường Việt Nam, được người tiêu dùng đánh giá cao như: Rượu vang chanh dây Schennebly Redland’s Winery là một trong những công ty sản xuất rượu nổi tiếng ở Mỹ.

Họ sản xuất nhiều chủng loại khác nhau như rượu về quả xoài, vải, ổi, khế … trong đó rượu từ quả chanh dây chiếm số lượng lớn nhất. Đây là loại rượu rất đặc biệt, nó có khả năng lưu vị rất lâu sau khi uống, không giống như các loại rượu mà chúng ta đã từng thưởng thức. Ngoài vị ngọt nó còn có vị chát và hương thơm thật đặc trưng. Tình hình sản xuất NGK trong nước [11] Việt Nam có khí hậu nóng và khô, nên nhu cầu sử dụng nước NGK rất lớn, mặc dù cho đến nay đã có một số công ty nước ngoài được cấp giấy phép đầu tư và sản xuất NGK từ trái cây tại Việt Nam, song mức tiêu thụ bình quân của người Việt Nam mới chỉ đạt 0,16 lít/ người năm (là quá thấp so với nhiều quốc gia trong khu vực), trong khi nguồn nguyên liệu để sản xuất NGK từ trái cây ở Việt Nam lại vô cùng phong phú, đa dạng, hoàn toàn có thể đáp ứng được các yêu cầu về nguyên liệu để sản xuất ổn định lâu dài lại đang có nguy cơ bị dư thừa do thiếu công nghệ chế biến phù hợp.

Nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, được thiên nhiên ưu đãi và nguồn đất đai màu mỡ, trù phú, thuận lợi cho việc trồng và phát triển các loại cây ăn quả khác nhau như nho, xoài, dâu, chanh dây… Vì vậy việc sản xuất NGK hương vị trái cây tự nhiên rất thuận lợi. NGK lên men từ dịch trái cây không qua chưng cất, có độ cồn thấp được xem là loại nước uống tự nhiên có lợi cho sức khỏe vì có chứa nhiều chất dinh dưỡng của trái cây. Hiện nay trên thị trường xuất hiện nhiều loại NGK với nhiều hương vị khác nhau (nho, mận…. Tuy nhiên, trên thực tế thì có rất ít các sản phẩm có hương liệu tự nhiên mà chỉ là hương liệu tổng hợp.

Những loại nước uống này hoàn toàn không -5- có dinh dưỡng mà chỉ có một ít năng lượng là đường, và nếu sử dụng đường hóa học lại còn có hại đối với sức khỏe người tiêu dùng. NGK lên men chứa một lượng cồn thấp, nhiều người có thể uống được kể cả phụ nữ và người già, cồn etylic trong NGK lên men tự nhiên rất tinh khiết. Nước giải khát lên men hương vị chanh dây tự nhiên là một loại NGK sử dụng nấm men saccharomyces lên men từ dịch chiết trái chanh dây tạo rượu etylic và CO2. Nhờ đó khi uống ta có cảm giác mát lạnh nhờ CO2, vị thơm nồng của rượu etylic và chanh dây.

Việc nghiên cứu để sản xuất NGK lên men từ trái cây là hoàn toàn phù hợp với xu thế phát triển chung cuả thế giới và khu vực. Tôi hy vọng được đóng góp một phần nhỏ vào việc tạo ra loại sản phẩm mới có chất lượng tốt đáp ứng được yêu cầu của thị trường trong nước, từng bước hoà nhập với sự phát triển chung của ngành sản xuất NGK trong khu vực và quốc tế. Giới thiệu về chanh dây 1. Nguồn gốc và đặc điểm Chanh dây còn gọi là lạc tiên, chum bao, chanh leo, mát mát, dây mát, mê ly.

Tên khoa học là: passiflora edulis. Thuộc họ passifloraceae, bộ violales. Chi passiflora hiện có hơn 400 loài, trong đó có khoảng 60 loài cho trái ăn được. Tên tiếng Anh là: Passion Fruit.

Chanh dây là loại cây leo nhiệt đới có nguồn góc từ nam Brazil, sau đó được mang sang Úc và Châu Âu từ thế kỷ XIX. Là loại cây ăn trái có triển vọng ở các nước đang phát triển. Ở Việt Nam chanh dây được trồng nhiều ở Đà Lạt, đồng bằng Sông Cửu Long (Cần thơ, An Giang, Kiên Giang,). Nước quả trái chanh dây có hương thơm, vị ngọt và có hàm lượng axit khoảng 2%.

Dịch quả chứa nhiều Vitamin A và C cùng nhiều nguyên tố vi lượng có ích cho tim mạch… Quả có vỏ dày nên thuận tiện cho việc vận chuyển và bảo quản lâu. Cây Cây chanh dây rất dễ trồng, ưa đất khô ráo, cần ít nước, sống được cả nơi sỏi đá hoặc đất cát. Cây đạt độ trưởng thành ở 12 tháng tuổi, có thể dài đến 15m, cho thu -6- hoạch tốt trong vòng 5 – 6 năm. Chanh dây là loại cây leo bằng tua cuốn đơn mộc ở phía đối diện ở lá, có chiều dài 20 – 40cm.1: Cây chanh dây b.

Hoa Hoa đơn tính, mọc từ nách lá. Mỗi hoa mang 5 nhị đực với 5 chỉ dính nhau thành óng ở đáy và tách rời ở phần mang bao phấn. Do hoa đẹp nên được nhiều nơi trồng làm cây cảnh. Hoa chanh dây có tác dụng an thần nhẹ và có khả năng "ru" ngủ.

Hoa chanh dây đã và đang được nhiều nước dùng để điều trị cho những trẻ em dễ bị kích động hoặc có vấn đề bất ổn về thần kinh, chữa bệnh hen suyễn, rối loạn tiêu hóa, chứng mất ngủ, và các khó chịu của hội chứng tiền mãn kinh.2: Hoa chanh dây c. Quả Trái chanh dây hình cầu hoặc bầu dục, kích thước 4,5 – 7cm, màu tím sậm hay vàng chanh, tự rụng khi chín, vỏ quả trơn láng bóng. Vỏ quả mỏng cứng, trung bì -7- màu xanh, nội quả bì màu trắng. Trái mang nhiều hột có cơm mềm, mùi thơm rất quyến rũ, hấp dẫn.

Dịch quả đạt 40% so với trọng lượng quả. Phần dịch chứa nhiều axit lấy ra thêm đường cô đặc và chế biến nước giải khát, rượu hay mứt. Chanh dây có hàm lượng đường vừa phải (8,5g gluxit/100g), thấp hơn một số loại trái cây thông thường khác (trung bình là 9-12g/100g), nhưng phần lớn lượng đường này là fructose có độ ngọt cao (so với đường saccharoza), vì vậy chanh dây vẫn có vị ngọt. Mặc dù nó còn chứa các loại axit hữu cơ, chủ yếu là axit citric (3,9g/100g, ít chua hơn trái chanh).

Ngoài ra, trong chanh dây còn có một tỉ lệ chất nhất định protein, lipid, các chất khoáng và chất vi lượng như sắt, photpho, kẽm, magnesium,… nhiều loại vitamin đặc biệt là vitamin C và nhất là chất xơ. Về năng lượng cung cấp, chanh dây tương đương với xòai, xơri, về magnesium, tương đương với chuối… Dịch quả cho vào NGK, làm kem. thì hương vị thật thơm mát. Quả có hai loại: Hình 1.3: Qủa chanh dây - Dạng trái tím: Có vỏ trái màu tím đến tím sậm, trái nhỏ.

Cây có tua dây, nhành và gân lá màu xanh. Dạng này phổ biến ở vùng có khí hậu mát, như Đà Lạt, Tây Nguyên - Việt Nam và cho hương vị trái ngon nhất. - Dạng trái vàng: Vỏ trái màu vàng chanh, trái lớn hơn dạng trái tím, cây có tua dây, nhánh và gân lá ửng đỏ tím. Hoa lớn và có tràng màu tím sậm hơn dạng trái tím, đồng thời dây cũng mộc mạnh hơn.

Dạng này chịu nóng, thích hợp với vùng có cao độ thấp (0 – 800m) như ở Đồng bằng Sông Cửu Long. Thu hoạch và bảo quản chanh dây Thu hoặch chanh dây tốt nhất khi quả chín. Trong quá trình thu hái nên cắt để tránh ảnh hưởng đến cây. Với điều kiện mát mẻ như Lâm Đồng thì quả chanh dây có thể bảo quản 5-7 ngày.

Nhưng ở trong điều kiện nóng như ở TP.HCM thì trái chanh dây chỉ bảo quản được khoảng 4 ngày. Thành phần hóa học và vai trò của chanh dây [11] Qủa chanh dây gồm rất nhiều chất, có thành phần dinh dưỡng rất phong phú, cung cấp cho cơ thể một lượng dinh dưỡng đáng kể. Ở những nơi khác nhau thì thành phần hóa học của trái chanh dây là khác nhau.1: Thành phần hóa học của trái chanh dây cho 100g dịch Thành phần Hàm lượng Nước 66 – 84% Protein 0.8% Ca 4 – 17mg P 35 – 64mg Fe 0.1mg Vitamin C 30g Vitamin A 700 – 2410 IU Niacin 1.5g Glucid/ 100g Acit citric 3.9/100g -9- Vai trò của trái chanh dây Qủa chanh dây có tác dụng chữa bệnh, kể cả lá, thân, hoa. Trong y học, cả hoa, lá, trái và vỏ trái chanh dây đều được dùng để chữa bệnh.