Đặt vấn đề Thanh long là loại trái cây rất phổ biến ở nƣớc ta. Trái thanh long có mẫu mã đẹp, chứa nhiều chất xơ, chất khoáng và vitamin, rất tốt cho sức khỏe. Với sự nỗ lực của ngƣời nông dân, trái thanh long đã đƣợc xuất khẩu sang nhiều nƣớc trên thế giới và sản lƣợng ngày càng tăng. Tuy nhiên trái thanh long chủ yếu đƣợc xuất khẩu và tiêu dùng trong nƣớc dƣới dạng trái tƣơi, vẫn chƣa có nhiều sản phẩm công nghiệp đƣợc sản xuất từ trái thanh long.
Hơn nữa, đây là loại trái có tính mùa vụ, giá cả không ổn định, gây ra nhiều khó khăn cho ngƣời nông dân. Nếu sản xuất đƣợc các sản phẩm chế biến từ trái thanh long có chất lƣợng tốt thì sẽ giải quyết đƣợc một phần bài toán tiêu thụ cho trái thanh long Việt Nam và gia tăng giá trị cho loại trái cây này. Mục tiêu Đề tài nghiên cứu này nhằm mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất nƣớc thanh long có độ cồn thấp đạt đƣợc chất lƣợng tốt, tối ƣu hóa quy trình để tiết kiệm chi phí. Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu: trái thanh long trắng Phan Thiết và thanh long đỏ Tiền Giang.
Phƣơng pháp nghiên cứu: thực hiện các thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của các yếu tố đến quá trình lên men dịch thanh long, tối ƣu hóa quá trình lên men và xây dựng quy trình công nghệ, đánh giá chất lƣợng sản phẩm. Kết quả nghiên cứu Dịch ép thanh long trắng có tổng hàm lƣợng chất khô hòa tan, pH, đƣờng khử lần lƣợt là 11,670Bx; 3,97; 5,23 g/100ml. Dịch ép thanh long đỏ có tổng hàm lƣợng chất khô, pH, đƣờng khử lần lƣợt là 12,60Bx, 4,20, 5,69g/100ml. Chúng tôi đã sử dụng hai loại nguyên liệu này để lên men.
Trong quá trình lên men đã khảo sát 5 yếu tố: tỷ lệ phối trộn thanh long trắng: thanh long đỏ, nồng độ chất khô hòa tan ban đầu của dịch lên men, pH, tỷ lệ bổ sung men, thời gian lên men. Qua khảo sát, chọn ra đƣợc tỷ lệ phối là 5 thanh long trắng: 1 thanh long đỏ. pH thích hợp là 4. Khoảng giá trị nồng độ chất khô hòa tan thích hợp cho quá trình lên men là 18-220Bx, tỷ lệ men 3-5% men, thời gian lên men 24-72 giờ.
Thực hiện khảo sát 3 yếu tố này để xác định 2 phƣơng trình hồi quy về chỉ tiêu độ cồn và điểm cảm quan trung bình. Các thông số tối ƣu cho quá trình lên men là 19,68 0Bx, bổ sung 4,56% men, lên men 24,48 giờ. Tiến hành lên men thực nghiệm. Kết quả sản phẩm có độ cồn 2,48 [v/v] và điểm cảm quan đạt 16,02 điểm xét theo TCVN 3217-79, xếp loại khá.
xii do an Trên cơ sở đó, chúng tôi đƣa ra quy trình sản xuất ở quy mô phòng thí nghiệm để lên men dịch thanh long. Ý nghĩa khoa học Trên kết quả nghiên cứu thực nghiệm, chúng tôi đã xác định đƣợc thành phần hóa học của thanh long trắng và thanh long đỏ, đƣa ra quy trình sản xuất nƣớc thanh long có độ cồn thấp đạt tiêu chuẩn chất lƣợng. Ý nghĩa thực tiễn Chúng tôi đã sản xuất ra đƣợc sản phẩm nƣớc thanh long lên men có độ cồn thấp, đạt đƣợc sự chấp nhận cao của ngƣời tiêu dùng và đạt tiêu chuẩn chất lƣợng, góp phần đa dạng hóa sản phẩm từ trái thanh long. xiii do an CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu về cây thanh long Với điều kiện thuận lợi về khí hậu nhiệt đới, Việt Nam có rất nhiều loại trái cây đa dạng, có chất lƣợng tốt, phục vụ tiêu dùng trong nƣớc và xuất khẩu; trong số đó, thanh long là loại trái cây phổ biến và giàu dinh dƣỡng. Thanh long là loài cây đƣợc trồng chủ yếu để lấy quả, có tên khoa học là Hylocereus undatus thuộc họ xƣơng rồng Cactaceae. Loài cây này có nguồn gốc từ Mexico, Trung và Nam Mỹ và đã đƣợc trồng ở Việt Nam ít nhất là 100 năm, sau khi đƣợc ngƣời Pháp mang tới. Trái thanh long đƣợc đƣa lên thành hàng hóa từ thập niên 1980 [32].1 Cây và trái thanh long Nông dân Việt Nam với sự cần cù sáng tạo đã đƣa trái thanh long lên thành mặt hàng xuất khẩu.
Sau khi loại trái cây này đƣợc xuất khẩu qua thị trƣờng các nƣớc Đông Nam Á và các nƣớc khác trên thế giới thì phong trào trồng thanh long phát triển mạnh ở Phan Rang, Phan Thiết, Buôn Ma Thuộc cho đến các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long nhƣ : Tiền Giang (huyện Chợ Gạo) , Long An (huyện Châu Thành) và thành phố Hồ Chí Minh (huyện Bình Chánh)… [15]. Nƣớc ta đã xuất khẩu thanh long qua nhiều nƣớc dƣới dạng quả tƣơi. Riêng thị trƣờng Nhật do sự kiểm dịch thực vật rất khắt khe trong vài năm gần đây đã chỉ nhập thanh long dƣới dạng đông lạnh. Tại Bình Thuận nói riêng và Nam bộ nói chung, mùa thanh long tự nhiên xảy ra từ tháng 4 tới tháng 10, rộ nhất từ tháng 5 tới tháng 8.
Vào thời điểm đó thanh long có giá rẻ, 1 do an giá trị kinh tế không cao do đó một số nhà vƣờn tiến bộ đã phát hiện, hoàn chỉnh dần từng bƣớc kỹ thuật thắp đèn tạo quả trái vụ để chủ động thu hoạch, nâng cao hiệu quả kinh tế [35]. Ở Nam Bộ, thanh long đƣợc trồng chủ yếu ở ba tỉnh Bình Thuận, Long An và Tiền Giang. Diện tích thống kê năm 2001 lần lƣợt là 3200 ha, 1360 ha và 1300 ha với tổng sản lƣợng ƣớc tính đạt hơn 77 ngàn tấn. Thanh long ở nƣớc ta hầu hết là thanh long ruột trắng, một số diện tích nhỏ phát triển thanh long ruột đỏ có nguồn từ Thái Lan, Đài Loan… Thanh long ruột trắng là trái cây có thế mạnh của Việt Nam vì Việt Nam là một trong những nƣớc có diện tích trồng lớn nhất ở Châu Á và chúng ta có nhiều kinh nghiệm về kỹ thuật trồng.
Hiện nay, một số nơi cũng đang chú trọng phát triển thanh long ruột trắng là Thái Lan, Úc và Đài Loan. Ngoài ra thanh long ruột đỏ cũng đƣợc những nơi này quan tâm. Trong tƣơng lai, Thái Lan sẽ trở thành nhà cạnh tranh đầy tiềm năng nhờ có bề dày trong phát triển cây ăn trái [20].1 Đặc điểm thực vật Cây thanh long thuộc họ xƣơng rồng. Thanh long có nguồn gốc nhiệt đới chịu hạn giỏi nên đƣợc trồng ở những vùng nóng.
Một số loài chịu đƣợc nhiệt độ từ 50-550C, nhƣng lại không chịu đƣợc lạnh giá. Sự phát triển của cây cần có cƣờng độ ánh sáng mạnh, vì thế nếu thân cây bị che nắng thì thân cây sẽ ốm yếu và lâu cho trái [11]. Khi trồng thanh long nên chọn các chân đất có tầng canh tác dày tối thiểu 30 - 50 cm và để có năng suất cao nên tƣới và giữ ẩm cho cây vào mùa nắng [35]. Cây thanh long mọc trên nhìu loại đất khác nhau nhƣ đất xám bạc màu, đất phèn, đất đỏ latosol… và cũng có khả năng thích ứng với các độ chua của đất rất khác nhau.
Khả năng chống chịu mặn của cây thanh long rất kém [11]. Cây thanh long nhanh cho thu hoạch. Chỉ sau một năm trồng đã có thể thu hoạch trái. Sản lƣợng trái trung bình khoảng 20-30 tấn/ha chính vụ và 20 tấn/ha trái vụ [11].
Rễ cây thanh long Khác hẳn với chồi cành, rễ thanh long không mọng nƣớc nên nó không phải là nơi tích trữ nƣớc giúp cây chịu hạn. Cây thang long có hai loại rễ: địa sinh và khí sinh. Rễ địa sinh phát triển từ phần lồi ở gốc hom. Sau khi đặt hom từ 10 - 20 ngày thì từ gốc hom xuất hiện các rễ tơ màu trắng, số lƣợng rễ tăng dần và kích thƣớc của chúng cũng tăng dần theo tuổi cây, những rễ lớn đạt đƣờng kính từ 1 - 2 cm.
Rễ địa sinh có nhiệm vụ bám vào đất và hút các chất dinh dƣỡng nuôi cây. Rễ phân bố chủ yếu ở tầng đất mặt (0 - 15 cm). Rễ khí 2 do an sinh mọc dọc theo thân cây phần trên không, bám vào cây chống để giúp cây leo lên giá đỡ. Những rễ khí sinh nằm gần đất sẽ đi dần xuống đất [11].
Rễ xuất hiện trong tầng đất từ 0 - 30 cm. Ở những nơi đất xốp và có tƣới nƣớc, rễ có thể mọc sâu hơn. Khi đất khô các rễ sợi sẽ chết đi, các rễ cái lớn hơn sẽ hóa bần làm giảm sự dẫn nƣớc khoảng 10 lần để ngăn chặn sự mất nƣớc vào đất thông qua rễ. Khi đất ẩm rễ lại mọc trở lại một cách dễ dàng [35].
Thân, cành cây thanh long Thanh long trồng ở nƣớc ta có thân, cành trƣờn bò trên trụ đỡ, trong khi ở một số nƣớc trồng loại xƣơng rồng thân cột. Thân chứa nhiều nƣớc nên nó có thể chịu hạn một thời gian dài. Thân, cành thƣờng có ba cánh dẹp, xanh, hiếm khi có 4 cánh. Ở các nƣớc khác thân có tới 3, 4, 5 cánh.
Tiết diện ngang cho thấy có hai phần: bên ngoài là nhu mô chứa diệp lục, bên trong là lõi cứng hình trụ. Mỗi cánh chia ra làm nhiều thùy có chiều dài 3 - 4cm. Đáy mỗi thùy có từ 3 - 5 gai ngắn. Chúng sử dụng CO2 trong quang hợp theo hệ CAM (Crassulacean Acid Metabolism) là một hệ thích hợp cho các cây mọc ở vùng sa mạc.
Mỗi năm cây cho từ 3 - 4 đợt cành. Đợt cành thứ nhất là cành mẹ của đợt cành thứ hai và cứ thế cành xếp thành hàng lớp trên đầu trụ. Trong mùa ra cành, khoảng thời gian giữa hai đợt ra cành từ 40 - 50 ngày. Số lƣợng cành trên cây tăng theo tuổi cây: cây một tuổi trung bình có khoảng 30 cành, hai tuổi khoảng 70 cành, ba tuổi khoảng 100 cành và bốn tuổi 130 cành.
Cây 5 - 6 tuổi chỉ duy trì khoảng 150 - 170 cành [11][35]. Chiều dài cành thanh long đƣợc thể hiện ở bảng 1.1 Chiều dài cành thanh long. Tuổi vƣờn Trung bình (cm) Dài nhất (cm) Ngắn nhất (cm) 1 73 119 42 2 82 140 52 3 98 180 49 4 108 160 45 5 103 140 53 Hoa cây thanh long Tại Nam bộ, hoa xuất hiện sớm nhất vào trung tuần tháng 3 dƣơng lịch và kéo dài tới khoảng tháng 10 dƣơng lịch, rộ nhất từ tháng 5 dƣơng lịch tới tháng 8 dƣơng lịch. Trung bình có từ 4 - 6 đợt ra hoa rộ mỗi năm.
3 do an Hình 1.2 Hoa thanh long Hoa thanh long là hoa lƣỡng tính, rất to, có chiều dài trung bình 25 - 35 cm, nhiều lá đài và cánh hoa dính nhau thành ống, nhiều tiểu nhị và 1 nhụy cái dài 18 - 24 cm, đƣờng kính 5-8 mm, nhụy cái chia làm nhiều nhánh.