Nghiên Cứu Sản Xuất Nước Trái Cây Lên Men Từ Quả Sơ Ri

Nghiên cứu sản xuất nước trái cây lên men từ quả sơri mang lại giải pháp mới cho ngành thực phẩm, nâng cao giá trị dinh dưỡng và hương vị.

• Tác giả: Phạm Lê Quốc Hưng
• Người hướng dẫn: T.S Lê Văn Việt Mãn
• Trường học: Trường Đại Học Mở – Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Sinh Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Sản Xuất Nước Trái Cây Lên Men Từ Quả Sơ Ri
• Loại tài liệu: Luận Văn Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2000 – 2004
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Nguyên liệu trong sản xuất nước trái cây lên men
• 1.2. Công nghệ sản xuất nước trái cây lên men
• 1.2.1. Sơ lược về nước trái cây lên men
• 1.2.2. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước trái cây lên men
• 1.2.3. Sơ lược về quá trình lên men và các yếu tố ảnh hưởng
• 1.2.4. Một số nghiên cứu đầu tiên
• 1.2.5. Nấm men dùng trong sản xuất nước trái cây lên men
• 1.2.6. Quá trình lên men
• 1.2.7. Khái niệm chung
• 1.2.8. Cơ sở khoa học của quá trình lên men
• 1.2.9. Phương trình tổng tác quá trình lên men rượu
• 1.2.10. Các giai đoạn của quá trình lên men
• 1.2.11. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
• 1.2.12. Nhiệt độ
• 1.2.13. pH môi trường
• 1.2.14. Nồng độ đường của dịch lên men
• 1.2.15. Nồng độ cồn Ethylic
• 1.2.16. Ảnh hưởng của đạm và muối trong dịch lên men
• 1.2.17. Yếu tố sinh trưởng của nấm men
• 1.2.18. Khí Sulfuarô (SO2)
• 1.2.19. Nồng độ oxy của môi trường
• 1.2.20. Nồng độ CO2 trong môi trường
• 1.2.21. Thời gian lên men
• 1.2.22. Những điểm cần chú ý khi sản xuất nước trái cây lên men
• 1.2.23. Các dạng hư hỏng của nước trái cây lên men
• 1.2.24. Những loại bệnh gây bởi vi sinh vật hiếu khí
• 1.2.25. Những loại bệnh gây bởi vi sinh vật yếm khí và yếm khí tuỵ tiện
• 1.2.26. Vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm
• 1.2.27. Nấm men
• 1.2.28. Vi khuẩn
• 1.2.29. Nấm mốc
• 1.2.30. Những phương pháp chống nhiễm vi sinh vật
• 2. PHẦN II: NGUYÊN LIỆU – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu
• 2.1.1. Trái sôri
• 2.1.2. Phương pháp xử lý
• 2.1.3. Xử lý dịch quả trước khi lên men
• 2.1.4. Giống vi sinh vật – Hóa chất – Dụng cụ thí nghiệm
• 2.1.5. Chế phẩm Enzym pectinase
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước trái cây lên men từ quả sôri
• 2.2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ
• 2.2.3. Phân loại
• 2.2.4. Xử lý trước khi ép
• 2.2.5. Ép
• 2.2.6. Lọc trong
• 2.2.7. Pha chế dịch lên men
• 2.2.8. Xông khí SO2
• 2.2.9. Lên men chính
• 2.2.10. Lắng men tách cặn
• 2.2.11. Lên men phụ
• 2.2.12. Tăng trở sản phẩm
• 2.2.13. Bảo hòa CO2
• 2.2.14. Chiết chai
• 2.2.15. Thanh trùng sản phẩm
• 2.2.16. Hoàn thiện sản phẩm
• 2.2.17. Phương pháp phân tích hóa lý
• 2.2.18. Phương pháp xác định pH
• 2.2.19. Phương pháp xác định nồng độ chất khoáng
• 2.2.20. Phương pháp xác định độ acid toàn phần
• 2.2.21. Phương pháp định lượng đường khử theo Hagedorn và Jensen (bổ túc bởi Isschuts và Boths)
• 2.2.22. Phương pháp xác định độ cồn
• 2.2.23. Phương pháp xác định độ nhớt tương đối
• 2.2.24. Phương pháp phân tích vi sinh vật
• 2.2.25. Cách làm môi trường malt để giữ giống nấm men
• 2.2.26. Phương pháp nhân giống nấm men
• 2.2.27. Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm
• 3. PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ BIỂN LUẬN
• 3.1. Khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố pH, nhiệt độ, nồng độ enzym pectinase sử dụng, thời gian xử lý đến quá trình trích ly dịch quả
• 3.1.1. Sự ảnh hưởng của pH đến quá trình trích ly dịch quả
• 3.1.2. Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly dịch quả
• 3.1.3. Sự ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzym pectinase sử dụng đến quá trình trích ly dịch quả
• 3.1.4. Sự ảnh hưởng của thời gian xử lý enzym đến quá trình trích ly dịch quả
• 3.2. Xác định các thông số kỹ thuật cho quá trình lên men dịch sôri
• 3.2.1. Xác định nồng độ chất khoáng tối ưu của dịch quả sôri cho quá trình lên men
• 3.2.2. Xác định pH tối ưu của dịch quả sôri cho quá trình lên men
• 3.2.3. Xác định lượng tế bào nấm men cấy thích hợp cho quá trình lên men
• 4. PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Nước Trái Cây Lên Men Từ Quả Sơ Ri

Nước trái cây lên men từ quả sơ ri đang trở thành một xu hướng mới trong ngành thực phẩm. Quá trình lên men không chỉ giúp bảo quản mà còn làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Quả sơ ri, với hàm lượng vitamin C cao, là nguyên liệu lý tưởng cho việc sản xuất nước trái cây lên men. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về quy trình sản xuất và lợi ích của nước trái cây lên men từ quả sơ ri.

1.1. Quá Trình Lên Men Nước Trái Cây Từ Quả Sơ Ri

Quá trình lên men nước trái cây từ quả sơ ri bao gồm các bước như chuẩn bị nguyên liệu, lên men chính và bảo quản sản phẩm. Mỗi bước đều có vai trò quan trọng trong việc tạo ra sản phẩm chất lượng cao.

1.2. Lợi Ích Của Nước Trái Cây Lên Men

Nước trái cây lên men không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn có tác dụng tốt cho sức khỏe. Các nghiên cứu cho thấy nước trái cây lên men giúp cải thiện tiêu hóa và tăng cường hệ miễn dịch.

II. Vấn Đề Trong Sản Xuất Nước Trái Cây Lên Men Từ Quả Sơ Ri

Mặc dù nước trái cây lên men từ quả sơ ri có nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong quá trình sản xuất. Các vấn đề như chất lượng nguyên liệu, quy trình lên men và kiểm soát vi sinh vật là những yếu tố cần được chú ý.

2.1. Chất Lượng Nguyên Liệu Trong Sản Xuất

Chất lượng quả sơ ri ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước trái cây lên men. Việc lựa chọn nguyên liệu tươi ngon và đảm bảo vệ sinh là rất quan trọng.

2.2. Kiểm Soát Vi Sinh Vật Trong Quá Trình Lên Men

Việc kiểm soát vi sinh vật trong quá trình lên men là cần thiết để đảm bảo sản phẩm không bị nhiễm khuẩn và đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm.

III. Phương Pháp Lên Men Tự Nhiên Để Sản Xuất Nước Trái Cây

Phương pháp lên men tự nhiên là một trong những cách hiệu quả để sản xuất nước trái cây lên men từ quả sơ ri. Phương pháp này sử dụng các vi sinh vật tự nhiên có sẵn trong môi trường để thực hiện quá trình lên men.

3.1. Quy Trình Lên Men Tự Nhiên

Quy trình lên men tự nhiên bao gồm các bước như chuẩn bị nguyên liệu, ủ men và theo dõi quá trình lên men. Mỗi bước đều cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

3.2. Lợi Ích Của Phương Pháp Lên Men Tự Nhiên

Phương pháp lên men tự nhiên giúp sản phẩm giữ được hương vị tự nhiên và dinh dưỡng cao. Ngoài ra, nó còn giúp giảm thiểu việc sử dụng hóa chất trong sản xuất.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Nước Trái Cây Lên Men Từ Quả Sơ Ri

Nước trái cây lên men từ quả sơ ri không chỉ được tiêu thụ trong nước mà còn có tiềm năng xuất khẩu. Sản phẩm này có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, đồ uống và dược phẩm.

4.1. Thị Trường Tiêu Thụ Nước Trái Cây Lên Men

Thị trường tiêu thụ nước trái cây lên men đang ngày càng mở rộng. Nhu cầu về sản phẩm tự nhiên và tốt cho sức khỏe đang gia tăng, tạo cơ hội cho sản phẩm này.

4.2. Tiềm Năng Xuất Khẩu Nước Trái Cây Lên Men

Nước trái cây lên men từ quả sơ ri có thể trở thành sản phẩm xuất khẩu tiềm năng. Với chất lượng cao và giá trị dinh dưỡng, sản phẩm này có thể thu hút thị trường quốc tế.

V. Kết Luận Về Nghiên Cứu Nước Trái Cây Lên Men Từ Quả Sơ Ri

Nghiên cứu về nước trái cây lên men từ quả sơ ri cho thấy đây là một lĩnh vực tiềm năng với nhiều lợi ích. Việc phát triển quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm là cần thiết để đáp ứng nhu cầu thị trường.

5.1. Tương Lai Của Nước Trái Cây Lên Men

Tương lai của nước trái cây lên men từ quả sơ ri rất sáng sủa. Với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao, sản phẩm này có thể trở thành một phần quan trọng trong ngành thực phẩm.

5.2. Đề Xuất Nghiên Cứu Thêm

Cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện quy trình sản xuất và tìm hiểu thêm về lợi ích sức khỏe của nước trái cây lên men từ quả sơ ri. Điều này sẽ giúp nâng cao giá trị sản phẩm và mở rộng thị trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trái sơri Gò Công (tên khoa học Malpighia glabra) là nguồn nông sản nhiệt đới đặc trưng tại miền Nam Việt Nam, nổi bật với hàm lượng Vitamin C tự nhiên rất cao, đạt từ 1200 mg% đến 2000 mg%, cùng độ ẩm chiếm khoảng 87.5% và lượng đường tổng số đạt 5.40%. Mặc dù có tiềm năng dinh dưỡng vượt trội, quả sơri có lớp vỏ mỏng, nhiều nước và cấu trúc cuống thụt sâu vào trong nên rất dễ bị dập nát, thối hỏng và có tỷ lệ nhiễm vi sinh vật ban đầu lên đến 16.0%. Phần lớn sản lượng thu hoạch hiện nay chỉ được tiêu thụ dưới dạng ăn tươi hoặc chế biến thủ công nhỏ lẻ, dẫn đến giá trị thương phẩm chưa tương xứng với tiềm năng sinh học của nguyên liệu.

Trước thực trạng đó, đề tài tập trung giải quyết bài toán đa dạng hóa sản phẩm và gia tăng giá trị kinh tế cho quả sơri thông qua việc nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất nước trái cây lên men có gas nồng độ cồn thấp (dao động từ 4.0% đến 5.0% thể tích). Mục tiêu cụ thể của luận văn là khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly dịch quả bằng enzyme, xác định các thông số kỹ thuật tối ưu cho công đoạn lên men chính, lên men phụ và hoàn thiện chất lượng thành phẩm.

Nghiên cứu được triển khai thực nghiệm tại phòng thí nghiệm chuyên ngành Công nghệ Sinh học thuộc Trường Đại học Mở Bán công Thành phố Hồ Chí Minh trong giai đoạn 2000 - 2004, sử dụng nguồn nguyên liệu thu mua tại vùng chuyên canh Gò Công. Kết quả nghiên cứu xác lập được quy trình trích ly đạt hiệu suất thu hồi chất khô từ 95.5% đến 97.4%, hạ độ nhớt dịch quả xuống 1.3595 và kiểm soát độ bão hòa CO2 ở mức 0.5 - 0.7%, mở ra hướng phát triển dòng đồ uống tự nhiên giàu dưỡng chất và bền vững cho ngành chế biến thực phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Đề tài vận dụng lý thuyết lên men rượu kỵ khí kinh điển của Louis Pasteur và phương trình tổng quát Gay-Lussac, mô tả cơ chế tế bào nấm men chuyển hóa glucose thành ethanol và carbon dioxide theo phản ứng $C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2C_2H_5OH + 2CO_2$. Quá trình chuyển hóa sinh hóa này diễn ra qua 12 phản ứng enzyme trung gian, phân chia thành hai thời kỳ chính: thời kỳ cảm ứng hình thành lượng nhỏ glycerin và thời kỳ tĩnh chuyển hóa acid pyruvic thành acetaldehyd, sau đó bị khử thành ethanol nhờ enzyme alcohol dehydrogenase.

Song song đó, nghiên cứu áp dụng lý thuyết xúc tác sinh học của enzyme pectinase trong công nghệ chế biến nước quả. Enzyme pectinase có vai trò cắt đứt các liên kết protopectin dạng keo (vốn chiếm 0.56 - 0.65% trong quả sơri), phá vỡ màng tế bào thực vật, giúp giải phóng dịch bào, giảm độ nhớt và tăng độ trong. Các khái niệm then chốt được phân tích bao gồm: áp suất thẩm thấu đường (dung dịch 25% đường tạo áp suất từ 23 đến 58 atm), hoạt tính nấm men thuần chủng Saccharomyces cerevisiae, nồng độ chất khô hòa tan (°Bx) và động học ức chế vi sinh vật tạp nhiễm bằng khí sulfuarơ ($SO_2$).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng 100% nguyên liệu sơri chua Gò Công (độ khô tự nhiên 5.67 - 7.00 °Bx, acid tổng số 1.03%), kết hợp chủng nấm men thuần khiết Saccharomyces cerevisiae và chế phẩm pectinase thương mại. Cỡ mẫu thực nghiệm được bố trí lặp lại từ 2 đến 3 lần cho từng biến số khảo sát nhằm đảm bảo độ tin cậy thống kê và kiểm soát sai số chuẩn dưới 5%. Phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên phân tầng được áp dụng để chọn lọc những quả đạt độ chín chế biến, loại bỏ quả dập nát và thối hỏng.

Các phương pháp phân tích hóa lý và vi sinh được lựa chọn dựa trên cơ sở khoa học chính xác:

• Phương pháp xác định độ acid toàn phần bằng chuẩn độ thể tích với dung dịch NaOH 0.1N (chỉ thị phenolphthalein đổi màu tại pH 8.2), quy đổi theo khối lượng phân tử acid citric với hằng số đương lượng M = 64.
• Phương pháp định lượng đường khử theo Hagedorn - Jensen (bổ túc bởi Issekuts và Boths), sử dụng hệ oxy hóa khử $K_3Fe(CN)_6$ 0.05N và chuẩn độ iod dư bằng dung dịch $Na_2S_2O_3$ 0.05N nhằm loại bỏ sai số do các hợp chất màu hữu cơ.
• Phương pháp chưng cất định mức 50 ml kết hợp đo rượu kế ở 20°C để xác định độ cồn; đo độ khô bằng khúc xạ kế Brix; đo độ nhớt tương đối thông qua tỷ số thời gian chảy của mẫu so với nước cất.
• Phương pháp đánh giá cảm quan theo phép thử so hàng thị hiếu và xử lý thống kê phi tham số Friedman đối chiếu bảng chuẩn Fisher. Toàn bộ lộ trình nghiên cứu thực nghiệm hoàn thành trong giai đoạn 2000 - 2004.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình nghiên cứu thực nghiệm đã ghi nhận bốn phát hiện cốt lõi:

Thứ nhất, công đoạn rửa sơ chế nhanh và nhẹ nhàng đã làm giảm tỷ lệ tạp nhiễm vi sinh vật từ 16.0% ở quả thô xuống chỉ còn 0.30% ở quả sạch (giảm hơn 53 lần), ngăn ngừa tổn thất chất khô hòa tan trước khi đưa vào ép.

Thứ hai, điều kiện trích ly dịch quả tối ưu được xác lập tại pH 4.5 và nhiệt độ 35°C. Ở pH 4.5, hiệu suất thu hồi chất khô đạt đỉnh từ 95.5% đến 97.4%, trong khi độ nhớt tương đối giảm xuống mức thấp lý tưởng 1.3595 so với mức 1.7061 tại pH 3.5. Khi xử lý ở nhiệt độ 35°C trong 60 phút, hiệu suất thu nhận dịch ép đạt 80.0 - 81.0%, cao hơn 15.7% so với mức 65.0% khi xử lý ở 30°C.

Thứ ba, dịch quả sau khi phối chế lên độ khô 14 - 15 °Bx, bổ sung 0.05 - 0.1 g/l muối amon và xông $SO_2$ ở mức 50 - 75 mg/l đã tạo môi trường lên men tối ưu. Quá trình lên men chính ở nhiệt độ 8 - 10°C kéo dài 7 - 10 ngày giúp nấm men tích lũy độ cồn ổn định ở mức 4.0 - 5.0% thể tích (%V).

Thứ tư, quá trình lên men phụ và tàng trữ lạnh ở nhiệt độ 4 - 6°C trong 7 - 14 ngày giúp lắng trong cặn men hoàn toàn, tạo điều kiện cho phản ứng este hóa tạo hương vị hài hòa. Sản phẩm sau khi bão hòa $CO_2$ đạt nồng độ 0.5 - 0.7% và thanh trùng ở 65 - 70°C trong 20 - 30 phút đạt độ ổn định sinh học tuyệt đối.

Thảo luận kết quả

Hiệu suất trích ly dịch quả đạt mức cao nhất tại pH 4.5 và nhiệt độ 35°C là do đây là vùng hoạt động tối ưu của enzyme pectinase, giúp phân giải nhanh cấu trúc màng protopectin mà không gây sẫm màu hay tổn thất lượng Vitamin C nhạy cảm nhiệt (1200 - 2000 mg%). Việc duy trì nhiệt độ lên men chính ở dải lạnh 8 - 10°C có tác dụng ức chế mạnh mẽ các vi khuẩn gây hư hỏng như Acetobacter (gây chua hóa acetic vượt ngưỡng 1 g/l) và vi khuẩn lactic, đồng thời hạn chế sự thất thoát các hợp chất thơm dễ bay hơi.

So với các dòng rượu vang trái cây truyền thống thường lên men ở nhiệt độ phòng 20 - 25°C cho độ cồn cao 12 - 15%V, việc kiểm soát quá trình lên men kỵ khí ở nhiệt độ thấp 8 - 10°C tạo ra dòng nước giải khát lên men dịu nhẹ, giữ trọn vị tươi mát tự nhiên của quả nhiệt đới. Về mặt trình bày dữ liệu, các biến thiên này có thể được minh họa trực quan thông qua đồ thị tương quan đa biến giữa giá trị pH (từ 3.5 đến 5.5) và nhiệt độ (từ 30°C đến 45°C) với hiệu suất thu hồi chất khô (%), kết hợp bảng ma trận so sánh động học tạo ethanol và tiêu hao cơ chất đường theo thời gian.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các kết quả thực nghiệm đã đạt được, luận văn đưa ra bốn giải pháp mang tính ứng dụng thực tiễn cao:

Thứ nhất, chuẩn hóa công đoạn sơ chế và rửa nguyên liệu tại nguồn: Các hợp tác xã nông nghiệp và cơ sở thu mua tại Tiền Giang cần đưa vào vận hành hệ thống ngâm rửa sục khí tự động trong vòng 6 tháng tới, nhằm giữ tỷ lệ tạp nhiễm vi sinh vật dưới ngưỡng 0.30% và giảm tỷ lệ dập nát cơ học từ mức 20% xuống dưới 5%.

Thứ hai, ứng dụng công nghệ enzyme pectinase vào dây chuyền trích ly: Bộ phận kỹ thuật tại các nhà máy chế biến đồ uống cần thiết lập chế độ trích ly dịch quả ở pH 4.5, nhiệt độ ổn định 35°C với thời gian xử lý 60 phút trong lộ trình 12 tháng, hướng tới mục tiêu nâng hiệu suất thu hồi chất khô đạt trên 95.0%.

Thứ ba, lắp đặt hệ thống tank lên men áo lạnh điều khiển nhiệt tự động: Doanh nghiệp sản xuất đồ uống cần đầu tư bồn lên men thép không gỉ có lớp bảo ôn kiểm soát nhiệt độ 8 - 10°C cho giai đoạn lên men chính và 4 - 6°C cho giai đoạn lên men phụ trong thời hạn 18 tháng, đảm bảo kiểm soát nồng độ cồn chuẩn hóa 4.0 - 5.0%V và độ bão hòa $CO_2$ ở mức 0.5 - 0.7%.

Thứ tư, xây dựng quy chuẩn kiểm soát chất lượng và chế độ thanh trùng liên tục: Viện nghiên cứu thực phẩm và các cơ quan quản lý tiêu chuẩn chất lượng cần ban hành quy trình kiểm tra chỉ tiêu acid toàn phần (duy trì 1.0 - 1.2%), giới hạn dư lượng $SO_2$ dưới 50 mg/l và áp dụng chế độ thanh trùng Pasteur tại 65 - 70°C trong 25 phút trong vòng 24 tháng tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn mang lại giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn rõ rệt cho bốn nhóm đối tượng chính:

Thứ nhất, sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học và Sinh hóa: Tài liệu cung cấp phương pháp luận chặt chẽ về bố trí thí nghiệm thủy phân enzyme, kỹ thuật nhân giống nấm men Saccharomyces cerevisiae, cùng các quy trình phân tích hóa lý chuẩn xác như phương pháp định lượng đường khử Hagedorn - Jensen và đánh giá cảm quan thống kê Friedman.

Thứ hai, kỹ sư công nghệ và chuyên viên R&D tại các doanh nghiệp đồ uống: Nghiên cứu cung cấp trọn bộ thông số kỹ thuật tối ưu (pH 4.5, nhiệt độ trích ly 35°C, nhiệt độ lên men 8 - 10°C, bão hòa $CO_2$ 0.5 - 0.7%) để chuyển giao trực tiếp vào sản xuất công nghiệp dòng nước giải khát lên men ít cồn.

Thứ ba, ban quản lý hợp tác xã và chủ doanh nghiệp chế biến nông sản khu vực Đồng bằng sông Cửu Long: Tài liệu mở ra giải pháp công nghệ chế biến sâu cho quả sơri Gò Công, giúp giải quyết triệt để tình trạng hư hỏng sau thu hoạch và nâng cao giá trị thặng dư của nông sản thêm 40 - 60% so với bán quả tươi.

Thứ tư, chuyên gia phát triển sản phẩm OCOP và nhà hoạch định chính sách nông nghiệp: Tham khảo mô hình khai thác hàm lượng Vitamin C tự nhiên đạt mức 1200 - 2000 mg% để xây dựng đề án phát triển đồ uống bảo vệ sức khỏe mang thương hiệu địa phương.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao quả sơri Gò Công lại là nguyên liệu lý tưởng cho sản xuất nước trái cây lên men có gas? Quả sơri Gò Công chứa hàm lượng Vitamin C tự nhiên rất dồi dào từ 1200 mg% đến 2000 mg%, hàm lượng chất khô hòa tan đạt 5.67 - 7.00 °Bx cùng độ acid hữu cơ tự nhiên 1.03%. Nguồn dưỡng chất này tạo môi trường dinh dưỡng lý tưởng cho nấm men phát triển, mang lại hương vị chua ngọt hài hòa và giá trị dinh dưỡng cao cho sản phẩm.

Vai trò của enzyme pectinase trong quá trình trích ly dịch quả sơri là gì? Thịt quả sơri chứa 0.56 - 0.65% pectin tạo trạng thái keo cản trở quá trình ép và lọc dịch. Xử lý enzyme pectinase ở pH 4.5 và 35°C giúp cắt đứt các mạch liên kết pectin, hạ độ nhớt tương đối xuống mức 1.3595 và nâng hiệu suất thu hồi chất khô lên tới 95.5 - 97.4%, giúp dịch quả trong suốt và dễ lắng cặn.

Vì sao quá trình lên men chính cần được duy trì ở nhiệt độ thấp 8 - 10°C? Lên men ở dải nhiệt độ 8 - 10°C trong 7 - 10 ngày giúp nấm men chuyển hóa đường thành cồn một cách êm dịu, ức chế triệt để các vi khuẩn sinh acid như Acetobacter và vi khuẩn lactic. Chế độ nhiệt độ thấp này còn bảo toàn tối đa các este hương tự nhiên và giữ khí $CO_2$ hòa tan sâu trong dịch nước quả.

Khí sulfuarơ ($SO_2$) hoặc muối $NaHSO_3$ có vai trò như thế nào trong quy trình? Việc xông $SO_2$ với hàm lượng 50 - 75 mg/l đóng vai trò là chất kháng khuẩn chọn lọc và chống oxy hóa mạnh mẽ. Hóa chất này vô hoạt các loại nấm men hoang dại và vi khuẩn tạp nhiễm trong dịch ép, bảo vệ màu sắc và hàm lượng vitamin mà không làm tổn hại đến giống men thuần chủng Saccharomyces cerevisiae.

Làm thế nào để kiểm soát nồng độ cồn của sản phẩm ổn định ở mức 4.0 - 5.0% thể tích? Nồng độ cồn được kiểm soát chặt chẽ bằng cách phối chế nồng độ chất khô ban đầu về mức 14 - 15 °Bx, duy trì nhiệt độ lên men chính 8 - 10°C và ngắt lên men khi cường độ sinh bọt khí giảm. Sau đó, dịch quả được tách cặn men và chuyển sang tàng trữ lạnh ở 4 - 6°C để ổn định chất lượng.

Kết luận

• Đề tài đã xây dựng thành công quy trình công nghệ sản xuất nước trái cây lên men có gas từ quả sơri Gò Công, tạo ra sản phẩm đồ uống nồng độ cồn nhẹ đạt 4.0 - 5.0% thể tích và bão hòa $CO_2$ đạt 0.5 - 0.7%.
• Xác lập điều kiện trích ly dịch quả tối ưu tại pH 4.5, nhiệt độ 35°C với thời gian xử lý 60 phút, giúp nâng hiệu suất thu hồi chất khô đạt đỉnh từ 95.5% đến 97.4% và giảm độ nhớt tương đối xuống 1.3595.
• Chuẩn hóa các thông số lên men chính ở nhiệt độ 8 - 10°C trong 7 - 10 ngày và lên men phụ ở 4 - 6°C trong 7 - 14 ngày, bảo đảm độ ổn định sinh học và giá trị cảm quan đặc trưng cho thành phẩm.
• Đóng góp luận cứ khoa học quan trọng trong việc ứng dụng enzyme sinh học và công nghệ lên men lạnh nhằm khai thác trọn vẹn nguồn Vitamin C tự nhiên dồi dào (1200 - 2000 mg%) từ nguồn nông sản nhiệt đới.
• Luận văn đề xuất triển khai sản xuất thử nghiệm quy mô pilot trong vòng 12 - 18 tháng tới và khuyến nghị các doanh nghiệp thực phẩm sớm tiếp nhận chuyển giao công nghệ để thương mại hóa sản phẩm rộng rãi trên thị trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BOÄ GIAÙO DUÏC & ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC MÔÛ – BAÙN COÂNG TPHCM KHOA COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC Ñeà taøi: NGHIEÂN CÖÙU SAÛN XUAÁT NÖÔÙC TRAÙI CAÂY LEÂN MEN TÖØ QUAÛ SÔRI. LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP CÖÛ NHAÂN KHOA HOÏC CHUYEÂN NGAØNH : SINH HOÙA GIAÛNG VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN : T.S LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN SINH VIEÂN THÖÏC HIEÄN : PHAÏM LEÂ QUOÁC HÖNG KHOAÙ HOÏC : 2000 – 2004 Em xin chaân thaønh caûm ôn thaày Leâ Vaên Vieät Maãn ñaõ taän tình höôùng daãn em trong quaù trình thöïc hieän, caûm ôn Ba Meï vaø gia ñình ñaõ taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho em thöïc hieän toát luaän vaên toát nghieäp. Em xin caûm ôn anh Nguyeãn Vaên Höng ñaõ chæ daãn vaø taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho em hoaøn thaønh coâng vieäc nghieân cöùu taïi phoøng thí nghieäm moät caùch toát ñeïp. Em chaân thaønh caûm ôn caùc thaày coâ khoa Coâng ngheä sinh hoïc Ñaïi hoïc Môû Baùn Coâng Tp.

Hoà Chí Minh vaø caùc thaày coâ giaûng daïy ñaõ taän tình giaûng daïy vaø truyeàn ñaït nhöõng kieán thöùc, nhöõng kinh nghieäm quyù baùu cho em trong suoát thôøi gian hoïc taäp. Cuoái cuøng, toâi xin caûm ôn caùc baïn sinh vieân ñaõ nhieät tình giuùp ñôõ toâi hoaøn taát luaän vaên naøy. LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: T.S LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN MUÏC LUÏC LÔØI MÔÛ ÑAÀU ---------------------------------------------------------------------- trang 1 PHAÀN I: TOÅNG QUAN TAØI LIEÄU ------------------------------------------- trang 3 1. Nguyeân lieäu trong saûn xuaát nöôùc traùi caây leân men ------------------------- trang 4 2.

Coâng ngheä saûn xuaát nöôùc traùi caây leân men --------------------------------- trang 6 2. Sô löôïc veà nöôùc traùi caây leân men ------------------------------------------- trang 6 2. Sô ñoà quy trình coâng ngheä saûn xuaát nöôùc traùi caây leân men ------------- trang 7 2. Sô löôïc veà quaù trình leân men vaø caùc yeáu toá aûnh höôûng ----------------- trang 8 2.

Moät soá nghieân cöùu ñaàu tieân ----------------------------------------------- trang 8 2. Naám men duøng trong saûn xuaát nöôùc traùi caây leân men ---------------- trang 8 2. Quaù trình leân men ---------------------------------------------------------- trang 9 2. Khaùi nieäm chung --------------------------------------------------------- trang 9 2.

Cô sôû khoa hoïc cuûa quaù trình leân men -------------------------------- trang 9 2. Phöông trình toùm taéc quaù trình leân men röôïu ---------------------- trang 9 2. Caùc gia ñoaïn cuûa quaù trình leân men ------------------------------- trang 10 2. Caùc yeáutoá aûnh höôûng ñeán quaù trình leân men ----------------------- trang 11 2.

Nhieät ñoä --------------------------------------------------------------- trang 11 2. pH moâi tröôøng -------------------------------------------------------- trang 12 2. Noàng ñoä ñöôøng cuûa dòch leân men ---------------------------------- trang 13 2. Noàng ñoä coàn Ethylic ------------------------------------------------- trang 14 2.

Aûnh höôûng cuûa ñaïm vaø muoái trong dòch leân men --------------- trang 14 2. Yeáu toá sinh tröôûng cuûa naám men ---------------------------------- trang 16 2. Khí Sulfuarô (SO2) -------------------------------------------------- trang 16 2. Noàng ñoä oxy cuûa moâi tröôøng -------------------------------------- trang 17 2.

Noàng ñoä CO2 trong moâi tröôøng ------------------------------------- trang 17 2. Thôøi gian leân men -------------------------------------------------- trang 18 SVTH: PHAÏM LEÂ QUOÁC HÖNG MSSV:30000122 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: T.S LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN 2. Nhöõng ñieåm caàn chuù yù khi saûn xuaát nöôùc traùi caây leân men ---------- trang 19 2. Caùc daïng hö hoûng cuûa nöôùc traùi caây leân men -------------------------- trang 19 2.

Nhöõng loaïi beänh gaây bôûi vi sinh vaät hieáu khí ------------------------ trang 19 2. Nhöõng loaïi beänh gaây bôûi vi sinh vaät yeâm khí vaø yeám khí tuøy tieän ----------------------------------------------------- trang 19 2. Vi sinh vaät gaây hö hoûng saûn phaåm ------------------------------------- trang 20 2. Naám men ---------------------------------------------------------------- trang 20 2.

Vi khuaån ----------------------------------------------------------------- trang 21 2. Naám moác ---------------------------------------------------------------- trang 22 2. Nhöõng phöông phaùp choáng nhieãm vi sinh vaät ----------------------- trang 22 PHAÀN II: NGUYEÂN LIEÄU – PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU ------- trang 23 1. Nguyeân lieäu -------------------------------------------------------------------- trang 24 1.

Traùi sôri ---------------------------------------------------------------------- trang 24 1. Phöông phaùp xöû lyù ---------------------------------------------------------- trang 24 1. Xöû lyù dòch quaû tröôùc khi leân men ----------------------------------------- trang 25 1. Gioáng vi sinh vaät – Hoùa chaát – Duïng cuï thí nghieäm ------------------ trang 26 1.

Cheá phaåm Enzym pectinase ----------------------------------------------- trang 26 2. Phöông phaùp nghieân cöùu ----------------------------------------------------- trang 27 2. Sô ñoà quy trình coâng ngheä saûn xuaát nöôùc traùi caây leân men töø quaû sôri ------- -------------------------------------------------------------------------------------- trang 27 2. Thuyeát minh quy trình coâng ngheä ---------------------------------------- trang 28 2.

Phaân loaïi ------------------------------------------------------------------- trang 28 2. Xöû lyù tröôùc khi eùp -------------------------------------------------------- trang 28 2. EÙp -------------------------------------------------------------------------- trang 28 SVTH: PHAÏM LEÂ QUOÁC HÖNG MSSV:30000122 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: T.S LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN 2. Loïc trong ------------------------------------------------------------------- trang 28 2.

Pha cheá dòch leân men ---------------------------------------------------- trang 29 2. Xoâng khí SO2 -------------------------------------------------------------- trang 29 2. Leân men chính ------------------------------------------------------------ trang 29 2. Laéng men taùch caën ------------------------------------------------------- trang 29 2.

Leân men phuï ------------------------------------------------------------- trang 30 2. Taøng tröõ saûn phaåm ------------------------------------------------------ trang 30 2. Baõo hoøa CO2 ------------------------------------------------------------ trang 30 2. Chieát chai ----------------------------------------------------------------- trang 30 2.

Thanh truøng saûn phaåm -------------------------------------------------- trang 30 2. Hoaøn thieän saûn phaåm --------------------------------------------------- trang 30 2. Phöông phaùp phaân tích hoùa lyù --------------------------------------------- trang 31 2. Phöông phaùp xaùc ñònh pH ----------------------------------------------- trang 31 2.

Phöông phaùp xaùc ñònh noàng ñoä chaát khoâ ------------------------------ trang 31 2. Phöông phaùp xaùc ñònh ñoä acid toaøn phaàn ----------------------------- trang 31 2. Phöông phaùp ñònh löôïng ñöôøng khöû theo Hagedorn vaø Jensen (boå tuùc bôûi Isschuts vaø Boths) ---------------------------------------------------------------- trang 32 2. Phöông phaùp xaùc ñònh ñoä coàn ------------------------------------------- trang 34 2.

Phöông phaùp xaùc ñònh ñoä nhôùt töông ñoái ----------------------------- trang 35 2. Phöông phaùp phaân tích vi sinh vaät ---------------------------------------- trang 35 2. Caùch laøm moâi tröôøng malt ñeå giöõ gioáng naám men ------------------ trang 35 2. Phöông phaùp nhaân gioáng naám men ------------------------------------ trang 38 2.

Phöông phaùp ñaùnh giaù caûm quan saûn phaåm ----------------------------- trang 39 SVTH: PHAÏM LEÂ QUOÁC HÖNG MSSV:30000122 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: T.S LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN PHAÀN III: KEÁT QUAÛ VAØ BIEÄN LUAÄN------------------------------------ trang 40 1. Khaûo saùt söï aûnh höôûng cuûa caùc yeáu toá pH, nhieät ñoä, noàng ñoä enzym pectinase söû duïng, thôøi gian xöû lyù ñeán quaù trình trích ly dòch quaû -------------------- trang 41 1. Söï aûnh höôûng cuûa pH ñeán quaù trình trích ly dòch quaû ----------------- trang 41 1. Söï aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán quaù trình trích ly dòch quaû ----------- trang 44 1.

Söï aûnh höôûng cuûa noàng ñoä cheá phaåm enzym pectinase söû duïng ñeán quaù trình trích ly dòch quaû------------------------------------------------------------------- trang 46 1. Suï aûnh höôûng cuûa thôøi gian xöû lyù enzym ñeán quaù trình trích ly dòch quaû -------------------------------------------------------------------------------------- trang 49 2. Xaùc ñònh caùc thoâng soá kyõ thuaät cho quaù trình leân men dòch sôri ------- trang 52 2. Xaùc ñònh noàng ñoä chaát khoâ toái öu cuûa dòch quaû sôri cho quaù trình leân men -------------------------------------------------------------------------------------- trang 52 2.

Xaùc ñònh pH toái öu cuûa dòch quaû sôri cho quaù trình leân men -------- trang 57 2. Xaùc ñònh löôïng teá baøo naám men caáy thích hôïp cho quaù trình leân men -------------------------------------------------------------------------------------- trang 62 PHAÀN IV: KEÁT LUAÄN VAØ ÑEÀ NGHÒ ------------------------------------- trang 68 PHAÀN V: PHUÏ LUÏC ------------------------------------------------------------ trang 70 PHAÀN VI: TAØI LIEÄU THAM KHAUO ------------------------------------ trang 73 SVTH: PHAÏM LEÂ QUOÁC HÖNG MSSV:30000122 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: T.S LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN Toác ñoä phaùt trieån cuûa ngaønh Coâng ngheä sinh hoïc trong maáy thaäp kæ vöøa qua heát söùc nhanh choùng, quaù trình phaùt trieån vaãn coøn ñang tieáp tuïc vaø ngaøy caøng nhanh hôn, do ñoù sinh vieân ñang trong giai ñoaïn thöïc taäp vaø laøm coâng taùc kyõ thuaät sinh hoïc, vieäc laøm quen, nghieân cöùu coâng ngheä kyõ thuaät môùi, taïo ra caùc saûn phaåm toát laø vieäc laøm voâ cuøng caàn thieát vaø khoâng theå thieáu. Xuaát phaùt töø ñoøi hoûi thöïc teá vaø nhu caàu ngaøy caøng cao cuûa thò tröôøng laø caùc saûn phaåm ñoà uoáng phaûi coù nguoàn goác thieân nhieân, giaøu naêng löôïng, coù lôïi cho söùc khoûe vaø giaù thaønh kinh teá, chuùng toâi xin ñeà xuaát nghieân cöùu saûn xuaát moät saûn phaåm môùi nöôùc quaû leân men coù gas. Nöôùc quaû leân men coù gas thöïc chaát laø moät loaïi thöùc uoáng khoâng qua chöng caát coù noàng ñoä coàn thaáp (4 – 5 ñoä coàn) vaø ñöôïc baõo hoaø theâm CO2 nhaèm taïo ra saûn phaåm coù höông vò ñaëc tröng.

Vaø ñeå mang laïi tính kinh teá cao trong saûn xuaát cuõng nhö ñeå coù moät saûn phaåm ñaëc tröng, chuùng toâi ñaõ söû duïng nguoàn lieäu laø loaïi traùi caây nhieät ñôùi ñöôïc troàng nhieàu ôû nöôùc ta, ñaëc bieät haøm löôïng vitamin C trong quaû raát cao, ñoù laø traùi Sôri. Noäi dung nghieân cöùu bao goàm nhöõng phaàn sau: • Khaûo saùt caùc ñieàu kieän thích hôïp cho quaù trình trích ly dòch quaû sôri nhaèm ñaït ñöôïc hieäu suaát cao vaø chaát löôïng dòch quaû toát. • Xaùc ñònh caùc thoâng soá kyõ thuaät cho quaù trình leân men chính vaø quaù trình leân men phuï. Do thôøi gian laøm deà taøi coù haïn neân chuùng toâi chæ thöïc hieän ñöôïc caùc böôùc cô baûn treân.

Chuùng toâi mong raèng caùc keát quaû nghieân cöùu thu ñöôïc seõ laø cô sôû ban ñaàu cho vieäc saûn xuaát ra moät saûn phaåm môùi goùp phaàn ña daïng hoùa caùc saûn phaåm thöùc uoáng leân men treân thò tröôøng hieän nay ôû nöôùc ta. SVTH: PHAÏM LEÂ QUOÁC HÖNG Trang1 MSSV: 30000122 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: T.S LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN SVTH: PHAÏM LEÂ QUOÁC HÖNG Trang2 MSSV: 30000122 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: T.S LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN 1. NGUYEÂN LIEÄU TRONG SAÛN XUAÁT NÖÔÙC TRAÙI CAÂY LEÂN MEN.[7] Nöôùc ta laø nöôùc noâng nghieäp nhieät ñôùi, nguoàn nguyeân lieäu rau quaû ñeå saûn xuaát thöùc uoáng haàu nhö coù quanh naêm vaø cho saûn löôïng cao. Trong ñoù, sôri moät thöù traùi nhoû, coù khía troøn, maøu ñoû vaø coù höông vò ñaëc tröng.

Sôri Bardados, teân khoa hoïc Malpighia glabia, thuoäc hoï Malpighiaceac. Caây sôri ñöôïc troàng nhieàu ôû mieàn Nam, khoâng phaûi laø caây sôri cuûa mieàn oân ñôùi (Prunucerasu), thuoäc hoï Hoa Hoàng, maø laø moät loaïi caây aên traùi nhieät ñôùi thuoäc hoï Mango, ngöôøi phöông Taây goïi laø sôri Bacdat. Sôri Bacdat coù nguoàn goác Chaâu Myõ La Tinh. Tröôùc ñaây ít ai chuù yù ñeán nhöng töø sau khi phaùt hieän haøm löôïng vitamin C khaù cao coù trong quaû, ngöôøi ta baét ñaàu quan taâm ñeán vieäc troàng vaø nhaân gioáng.

Ngaøy nay caây sôri ñöôïc troàng ôû haàu heát caùc nôi treân theá giôùi. ÔÛ vuøng oân ñôùi coù teân thöôøng goïi laø phuùc boàn töû, khoâng thích hôïp vôùi vuøng nhieät ñôùi nhö nöùôùc ta. Ngoaøi ra coøn coù hai loaïi sôri khaùc laø Eugenia uniflora vaø Eugenia jombeyi ñöôïc tìm thaáy ôû Haø Noäi vaø Tuyeân Quang ñeàu thuoäc hoï Sim (Martaceae ) cuõng khoâng cuøng loaïi vôùi sôri mieàn Nam. ÔÛ mieàn Nam, sôri ñöôïc troàng ôû thaønh phoá Hoà Chí Minh vaø khaép caùc tænh mieàn Taây Nam Boä nhö: Tieàn Giang, Caàn Thô, Vónh Long, Soùc Traêng, Baïc Lieâu…, ñaëc bieät troàng nhieàu ôû Goø Coâng Traùi sôri khoâng nhö cam, chuoái, xoaøi, döùa…, xöa nay, ngöôøi ta xem sôri laø loaïi traùi caây aên chôi, ít giaù trò.

Thò tröôøng tieâu thuï sôri coøn haïn heïp, vì caùc lyù do sau: • Khoù toàn tröõ, vaän chuyeån do traùi chöùa nhieàu nöôùc, voû moûng, hôi va chaïm laø daäp, thoái. Traùi chính nhanh, mau xuoáng maøu. • Thieáu söï ñaàu tö vaøo coâng ngheä cheá bieán, ngay sau khi thu hoaïch. SVTH: PHAÏM LEÂ QUOÁC HÖNG Trang3 MSSV: 30000122 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: T.S LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN Sôri Barbados laø moät trong nhöõng loaïi caây aên traùi giaøu vitamin C.