Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu một số thông số công nghệ trong quy trình chế biến rượu từ táo malus domestica

Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu các thông số công nghệ trong quy trình chế biến rượu từ táo Malus domestica, đóng góp vào ngành công nghiệp thực phẩm.

• Tác giả: Nguyễn Thùy Linh
• Người hướng dẫn: TS. Đinh Thị Hiền
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu một số thông số công nghệ trong quy trình chế biến rượu từ táo Malus Domestica
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. PHẦN I – MỞ ĐẦU
• 2. PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Nguyên liệu quả táo
• 2.1.1. Giới thiệu chung
• 2.1.2. Thành phần dinh dưỡng và tác dụng của quả táo
• 2.1.3. Giới thiệu một số loại táo trên thế giới và Việt Nam
• 2.1.4. Tình hình trồng táo ở Việt Nam
• 2.2. Tìm hiểu về đồ uống lên men từ trái cây
• 2.2.1. Giới thiệu về rượu trắng
• 2.2.2. Tình hình sản xuất rượu trái cây và sản phẩm rượu táo
• 2.2.3. Tổng quan về quá trình lên men rượu
• 2.2.3.1. Giới thiệu chung về quá trình lên men
• 2.2.3.2. Quá trình lên men rượu
• 2.2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men tạo rượu
• 2.2.4. Đề xuất quy trình sản xuất rượu táo
• 3. PHẦN III: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.3. Thời gian nghiên cứu
• 3.4. Nội dung nghiên cứu
• 3.5. Bố trí thí nghiệm
• 3.5.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu chất lượng nguồn nguyên liệu táo
• 3.5.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng enzyme pectinase bổ sung cho quá trình lên men
• 3.5.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nấm men bổ sung đến chất lượng rượu
• 3.5.4. Thí nghiệm 4: Nghiên cứu lựa chọn thời gian lên men tối ưu cho quá trình lên men rượu
• 3.6. Phương pháp phân tích
• 3.6.1. Phương pháp hóa học
• 3.6.1.1. Xác định hàm lượng cồn
• 3.6.2. Phương pháp vi sinh
• 3.6.3. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. PHẦN IV: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả đánh giá một số chỉ tiêu để lựa chọn nguyên liệu phù hợp cho sản xuất rượu từ quả táo
• 4.2. Kết quả khảo sát hàm lượng enzyme pectinase bổ sung cho quá trình lên men
• 4.3. Kết quả khảo sát tỉ lệ nấm men bổ sung đến công đoạn lên men rượu
• 4.3.1. Sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến hàm lượng đường tổng số trong quá trình lên men
• 4.3.2. Sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến hàm lượng axit tổng số trong quá trình lên men
• 4.3.3. Sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến hàm lượng cồn trong quá trình lên men
• 4.3.4. Sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến mật độ tế bào nấm men trong quá trình lên men
• 4.4. Kết quả nghiên cứu lựa chọn thời gian lên men tối ưu cho quá trình lên men
• 4.4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến sự biến đổi mật độ tế bào nấm men trong quá trình lên men
• 4.4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến sự biến đổi hàm lượng đường tổng số trong quá trình lên men
• 4.4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến sự thay đổi hàm lượng axit trong quá trình lên men
• 4.4.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến sự biến đổi nồng độ rượu trong quá trình lên men
• 5. PHẦN V: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về rượu táo Malus Domestica

Rượu táo, hay còn gọi là rượu từ quả táo Malus Domestica, là một sản phẩm đồ uống lên men được sản xuất từ nguyên liệu chính là táo. Quá trình chế biến rượu táo không chỉ đơn thuần là lên men mà còn bao gồm nhiều bước công nghệ phức tạp nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm. Rượu táo có độ cồn từ 3 đến 12 độ, được ưa chuộng nhờ vào hương vị thơm ngon và lợi ích sức khỏe mà nó mang lại. Theo nghiên cứu, rượu táo có thể giúp cải thiện tiêu hóa, hỗ trợ tim mạch và cung cấp các chất chống oxy hóa. Sự phát triển của ngành công nghiệp rượu táo đang mở ra cơ hội mới cho thị trường đồ uống tại Việt Nam, nơi mà nhu cầu về các sản phẩm rượu nhẹ đang gia tăng.

1.1. Nguyên liệu chế biến rượu táo

Nguyên liệu chính để sản xuất rượu táo là quả táo Malus Domestica. Quá trình lựa chọn nguyên liệu rất quan trọng, vì chất lượng táo ảnh hưởng trực tiếp đến hương vị và chất lượng của rượu. Các giống táo như Gala, Golden Delicious và Granny Smith thường được sử dụng do hương vị ngọt và độ axit phù hợp. Ngoài ra, việc bổ sung enzyme pectinase trong quá trình lên men cũng giúp tăng hiệu suất thu hồi dịch táo, từ đó nâng cao chất lượng rượu. Theo nghiên cứu, việc sử dụng táo tươi và đảm bảo không có hóa chất độc hại là yếu tố quyết định trong việc sản xuất rượu táo an toàn và chất lượng.

II. Quy trình sản xuất rượu táo

Quy trình sản xuất rượu táo bao gồm nhiều bước từ chuẩn bị nguyên liệu đến lên men và chưng cất. Đầu tiên, táo được rửa sạch và nghiền nát để thu được dịch táo. Sau đó, enzyme pectinase được bổ sung để tăng cường khả năng thu hồi dịch. Tiếp theo, nấm men được thêm vào để bắt đầu quá trình lên men. Thời gian lên men thường kéo dài từ 7 đến 14 ngày, tùy thuộc vào điều kiện môi trường và loại nấm men sử dụng. Sau khi lên men, rượu được chưng cất để loại bỏ tạp chất và tăng nồng độ cồn. Cuối cùng, sản phẩm được đóng chai và bảo quản để tiêu thụ. Quy trình này không chỉ đảm bảo chất lượng rượu mà còn giúp bảo tồn các giá trị dinh dưỡng có trong táo.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

Quá trình lên men rượu táo chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như nhiệt độ, độ pH, và hàm lượng đường trong dịch táo. Nhiệt độ lên men lý tưởng thường nằm trong khoảng 18-24 độ C, giúp nấm men hoạt động hiệu quả. Độ pH cũng cần được kiểm soát để đảm bảo môi trường lên men không quá axit, điều này có thể làm giảm hoạt động của nấm men. Hàm lượng đường trong dịch táo cũng ảnh hưởng đến nồng độ cồn cuối cùng của sản phẩm. Việc điều chỉnh các yếu tố này là rất quan trọng để tạo ra sản phẩm rượu táo có chất lượng cao và hương vị đặc trưng.

III. Đánh giá chất lượng rượu táo

Đánh giá chất lượng rượu táo được thực hiện thông qua các chỉ tiêu như nồng độ cồn, hàm lượng đường, và độ axit. Nồng độ cồn là yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng đến cảm nhận của người tiêu dùng. Rượu táo có nồng độ cồn từ 3 đến 12 độ thường được ưa chuộng hơn. Hàm lượng đường cũng cần được kiểm soát để đảm bảo rượu không quá ngọt hoặc quá chua. Độ axit trong rượu táo cũng cần được duy trì ở mức hợp lý để tạo ra sự cân bằng trong hương vị. Các phương pháp phân tích hóa học và vi sinh được sử dụng để đánh giá các chỉ tiêu này, từ đó đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng.

3.1. Phân tích hóa học và vi sinh

Phân tích hóa học và vi sinh là bước quan trọng trong việc đánh giá chất lượng rượu táo. Các chỉ tiêu hóa học như nồng độ cồn, hàm lượng đường, và độ axit được xác định thông qua các phương pháp phân tích tiêu chuẩn. Đồng thời, việc kiểm tra vi sinh vật có trong sản phẩm cũng rất cần thiết để đảm bảo an toàn thực phẩm. Các phương pháp như sắc ký lỏng và quang phổ được sử dụng để phân tích các thành phần trong rượu. Kết quả phân tích không chỉ giúp đánh giá chất lượng sản phẩm mà còn cung cấp thông tin để cải tiến quy trình sản xuất.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu về quy trình chế biến rượu táo Malus Domestica đã chỉ ra rằng việc lựa chọn nguyên liệu và kiểm soát các thông số công nghệ là rất quan trọng để tạo ra sản phẩm chất lượng. Rượu táo không chỉ đáp ứng nhu cầu tiêu dùng mà còn có tiềm năng phát triển lớn trong ngành công nghiệp thực phẩm Việt Nam. Để nâng cao chất lượng sản phẩm, cần tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới trong sản xuất. Đồng thời, việc quảng bá và giới thiệu sản phẩm rượu táo đến người tiêu dùng cũng cần được chú trọng để tăng cường sự nhận biết và tiêu thụ sản phẩm.

4.1. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo

Đề xuất nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc phát triển các giống táo mới có chất lượng tốt hơn cho sản xuất rượu. Ngoài ra, cần nghiên cứu thêm về các phương pháp bảo quản rượu táo để kéo dài thời gian sử dụng và giữ nguyên hương vị. Việc hợp tác với các nhà khoa học và doanh nghiệp trong ngành cũng sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và mở rộng thị trường tiêu thụ. Các nghiên cứu về tác động của rượu táo đối với sức khỏe cũng cần được thực hiện để cung cấp thông tin hữu ích cho người tiêu dùng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Hiện nay, ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và ngành đồ uống nói riêng đang phát triển rất mạnh mẽ, đáp ứng nhu cầu đa dạng của con người và đem lại nguồn giá trị kinh tế lớn. Các sản phẩm đồ uống phổ biến ngày nay không chỉ hướng tới tác dụng giải khát mà còn đem lại giá trị về sức khỏe cho con người, như: hỗ trợ hệ tiêu hóa, tim mạch, hệ miễn dịch, chống lão hóa,. Trong đó, các loại đồ uống được sản xuất từ trái cây tươi nguyên chất lại đặc biệt được ưa chuộng và thu hút sự chú ý nhờ vào tính tiện lợi khi sử dụng lại bắt mắt mà vẫn chứa đựng các thành phần dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe. Thị trường đồ uống lên men như bia, rượu trước đây luôn coi là dành cho nam giới đang chuyển hướng đầu tư quảng cáo tiếp thị tới phụ nữ, đặc biệt các dòng rượu nhẹ.

Ở Việt Nam, sản phẩm rượu nhẹ qua chưng cất chưa được chú trọng đầu tư sản xuất, hầu hết trên thị trường đều là sản phẩm rượu vang, tuy nhiên giá thành còn cao. Xuất phát từ nhu cầu các dòng sản phẩm rượu nhẹ có thể sử dụng rộng rãi, nhất là phù hợp với phụ nữ và giới trẻ, sản phẩm rượu lên men từ trái táo, có độ cồn từ 3 đến 12 độ, hoạt tính sinh học cao, tốt cho sức khỏe có thể sẽ trở thành sản phẩm được ưa chuộng, sử dụng rộng rãi và cạnh tranh với các sản phẩm rượu trong nước. Thị trường rượu nhẹ trên thế giới hiện nay có thể kể đến sản phẩm rượu táo nổi tiếng của Pháp, có tên Cidre de Normandie. Tuy nhiên ở Việt Nam lại chưa có nhiều nghiên cứu cụ thể về sản phẩm rượu lên men từ loại quả chứa nhiều giá trị dinh dưỡng này.

Từ vấn đề trên, được sự cho phép của bộ môn Công nghệ chế biến, khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam, dưới sự hướng dẫn của TS. Đinh Thị Hiền, tôi xin tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu một số thông số công nghệ trong quy trình chế biến rượu từ táo Malus Domestica”. Mục đích Nghiên cứu một số thông số công nghệ của quy trình sản xuất chế biến rượu từ quả táo nhằm tạo ra sản phẩm chất lượng, đa dạng hóa các sản phẩm rượu trên thị trường để thỏa mãn thị hiếu của người tiêu dùng. Yêu cầu - Khảo sát và đánh giá chất lượng nguồn nguyên liệu táo.

- Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng pectinase bổ sung cho quá trình lên men. - Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng nấm men đến chất lượng rượu táo. - Khảo sát thời gian lên men tối ưu cho quá trình lên men rượu táo. 2 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Nguyên liệu quả táo 2.1 Giới thiệu chung Táo là một loài cây ăn quả phổ biến và đã xuất hiện từ rất lâu đời trên thế giới, với giống táo tổ tiên là loài táo mọc dại ở vùng Trung Á (bao gồm các vùng Tây Bắc Ấn Độ, Apganistan, Uzbekistan và Trung Quốc), có tên Malus sieversii (Thanh Hùng & cộng sự, 2011).

Ở Trung Quốc, táo được trồng rất sớm, cách đây 3000 năm người ta đã mô tả được 11 giống táo (GS. Cây táo thích nghi với các điều kiện khí hậu khác nhau, sinh trưởng phát triển nhanh, chống chịu sâu bệnh khá, tuổi thọ kéo dài, sản lượng ổn định, ra hoa nhiều lứa và hàng năm. Đây là loài cây đại diện cho họ cây rụng lá quan trọng nhất thường được trồng ở các vùng ôn đới và nhiệt đới (Ferree & cộng sự, 2015). Táo là trái cây được sản xuất và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới, được xếp hạng là loại trái cây được sản xuất nhiều thứ ba trên toàn thế giới sau chuối và dưa hấu với sản lượng đạt 75 triệu tấn trong năm 2018–2019 (theo Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ, 2019).

Trung Quốc là nhà sản xuất lớn nhất với sản lượng tăng gần 33 triệu tấn mỗi năm, tiếp theo là Liên minh châu Âu (EU) sản xuất 15 triệu tấn mỗi năm (Bảng 2.1: Sản lượng và tiêu thụ táo tươi của 1 số quốc gia năm 2019. Quốc gia Sản xuất (tấn) Tiêu dùng trong nước (tấn) Trung Quốc 33.050 Liên minh Châu Âu 15.442 7400,6 Hòa Kỳ 5564 2589,4 Thổ Nhĩ Kì 3306 2630,5 Iran 3085 1813,9 Nga 1656 1884,4 Chile 1393 229,6 Ukraine 1211 1066,2 Brazil 1156 1325,9 (theo Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ, 2019) 2.2 Thành phần dinh dưỡng và tác dụng của quả táo 3 ❖ Thành phần dinh dưỡng: Quả táo nói chung chứa rất nhiều các thành phần dinh dưỡng, đặc biệt là các loại khoáng chất, vitamin C, B1, B2, các axit amin. Ngoài ra, táo còn chứa kali, các chất chống oxi hóa và không chứa cholesterol. Các bộ phận của cây táo là nguồn thuốc quý được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền.2: Thành phần dinh dưỡng trong 100 gram táo phần ăn được.

Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng Thành phần Đơn vị Táo tây Táo ta Nước g 87.5 Kcal 48 38 Năng lượng KJ 199 160 Protein g 0.5 Đường tổng số g 10.39 - Calci mg 19 44 Sắt mg 2.20 Magie mg 3 10 Kali mg 102 250 Natri 15 3 Kẽm 0.05 Đồng 100 73 Vitamin C mg 7 24 Vitamin B1 mg 0. Nguyễn Công Khuẩn, 2007) ❖ Tác dụng của táo: 4 Hỗ trợ giảm cân và đẹp da: Các nhà nghiên cứu từ Trường Đại Học Quốc Gia Rio de Janeiro nghiên cứu tác động của lượng trái cây đưa vào cơ thể để giảm cân cho thấy những phụ nữ thừa cân đã ăn tương đương với ba quả táo hay lê một ngày theo một chế độ ăn có hàm lượng calo thấp thì giảm cân nhiều hơn so với những phụ nữ không bổ sung thêm trái cây vào chế độ ăn uống của họ (Oliveira & cộng sự, 2003). Sức khỏe trí não, cải thiện trí nhớ : Đại Học Massachusetts-Lowell ngày càng có thêm nhiều bằng chứng khuyến cáo rằng việc ăn táo và uống nước táo ép có thể mang lại lợi ích về phương diện cải thiện sức khỏe của trí não và làm giảm các triệu chứng của bệnh Alzheimer (Ruth Remington & cộng sự, 2010). Kết hợp với một chế độ ăn cân bằng dinh dưỡng, thì việc ăn táo và uống nước táo ép có thể bảo vệ chống lại các tổn thương não do oxy hóa có thể dẫn đến việc mất trí nhớ (Rogers EJ & cộng sự ,2004).

Hỗ trợ phòng tránh 1 số bênh ung thư: Ung Thư Vú ở động vật (Agric, 2009); Ung Thư Tuyến Tụy: Quercetin, một hợp chất màu vàng tự nhiên tìm thấy trong táo, đã được xác định là một trong những hợp chất tế bào sắc tố đặc biệt flavonol có lợi nhất trong việc ngăn ngừa và làm giảm nguy cơ ung thư tuyến tụy; giảm nguy cơ phát triển ung thư phổi (SuMurphy & cộng sự, 2000). Chống oxi hóa: Theo Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ (USDA), tất cả các loại táo đều có chứa các mức chất chống oxy hóa có lợi và đều có các tính chất dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe. Hai phần ba các chất chống oxy hóa của một trái táo được tìm thấy trong vỏ của nó (USDA Agricultural Research Service, 2007). Cải thiện sức khỏe tim mạch: giảm đáng kể rủi ro mắc một số yếu tố nguy cơ gây bệnh tim, huyết áp, và mức cholesterol cao (D Lairon, 2005).

Sức khỏe đường ruột: Các nhà nghiên cứu từ Trường Đại Học Đan Mạch đã phát hiện ra rằng táo và các sản phẩm từ táo có thể giúp ruột khỏe mạnh, cũng như tăng cường hệ thống miễn dịch – bằng cách gia tăng số lượng các vi khuẩn đường ruột có lợi. Các nhà nghiên cứu tin rằng đó là nhờ chất pectin có chứa trong táo. Pectin là một chất giống như xơ tìm thấy trong thành tế bào thực vật, và thường được đóng gói và sử dụng như một chất keo cho những người làm mứt và thạch do mình tự chế. Táo chính là một nguồn tự nhiên về các chất xơ như thế này.

Các vi khuẩn có lợi trong 5 đường ruột thích được cho ăn chất pectin có trong táo, giúp chúng tái tạo và phát triển mạnh trong khi thực hiện những nhiệm vụ tốt của mình là chống lại bệnh tật trong đường ruột (Max Hansen, 2010). Giảm nguy cơ đột quỵ: theo Học viện Quốc gia về cây ăn quả Nhật Bản, ăn mỗi ngày 1 - 2 quả táo (400g táo) có thể giúp hạ thấp lượng chất béo trung tính trong máu (chất này gây xơ cứng động mạch làm tăng nguy cơ đột quỵ và tăng huyết áp). Ngoài ra ăn táo còn làm tăng lượng vitamin C, có tác dụng gia tăng sức bền thành mạch máu và sức đề kháng của cơ thể. Ngoài các tác dụng trên quả táo còn nhiều công dụng khác như chống táo bón, chống nhiễm khuẩn, giảm béo, giảm đau đầu, bảo vệ phổi, bảo vệ khớp….3 Giới thiệu một số loại táo trên thế giới và Việt Nam ❖ Trên thế giới: - Táo Gala: Với xuất xứ từ New Zealand, đây là loại táo giòn và rất ngọt, vỏ quả là những sọc màu hồng cam trên nền hơi vàng.

Táo Gala được giới thiệu ra thị trường vào năm 1965 và là giống táo được lai tạo giữa giống táo Orange Kid và Golden Delicious. Mùa vụ: tháng 7, tháng 8. - Táo Golden Delicious: Giống táo có hương vị dịu ngọt xuất xứ từ Bang Virginia của Mỹ, được giới thiệu ra thị trường vào năm 1914. Táo Golden Delicious có màu vàng, xanh nhạt; đặc biệt là phần thịt quả vẫn giữ được màu sau khi đã được cắt thành từng lát với thời gian lâu hơn các giống táo khác.

Mùa vụ: tháng 7, tháng 8. - Táo Granny Smith: Loại táo màu xanh, giòn cứng và có vị chua thanh. Táo Granny Smith xuất xứ tại Úc, được giới thiệu ra thị trường vào năm 1868. Người ta cho rằng loại táo này có nguồn gốc từ vùng đất Crabapples của Pháp và được canh tác bởi cụ bà người Úc tên là Maria Ann Smith.

Mùa vụ: tháng 7, tháng 8. - Táo Cripps Pink: Với xuất xứ từ Úc và được giới thiệu ra thị trường vào năm 1985, táo Cripps Pink có độ giòn và vị chua ngọt hòa quyện, vỏ quả màu hồng đỏ. Loại táo này được lai tạo giữa giống táo Golden Delicious và Lady Williams. Mùa vụ: tháng 7 đến tháng 11 (theo “Ủy ban táo Washington – WAC”).

6 Táo gala Táo Golden Táo Granny Smith Táo Cripps Pink Delicious Hình 2.1: Một số giống táo trên thế giới. ❖ Tại Việt Nam: - Táo chua (Ziziphus mauritiana): Đây là giống táo có hình tròn dẹt, đường kính quả khoảng 2,5cm đến 3,5cm; trọng lượng quả trung bình khoảng 15 gram đến 20 gram; có rốn rõ rệt ở cuống.