Đặt vấn đề Quá trình lên men được ứng dụng rất rộng rãi trong chế biến thực phẩm, sản phẩm của quá trình lên men đã góp phần làm gia tăng giá trị dinh dưỡng, chất lượng và an toàn cho sản phẩm. Trong đó, sản phẩm đồ uống lên men là nhóm thực phẩm rất phổ biến, bao gồm nhiều loại như rượu vang, nước uống lên men,….Ngoài ra, đồ uống lên men là một sản phẩm đáp ứng nhu cầu của mọi người trong các dịp họp mặt, giao lưu, hay làm quà biếu tặng,… Vì vậy kinh doanh sản phẩm đồ uống đã và đang có lợi thế trên thị trường. Hiện nay, các sản phẩm đồ uống được chế biến từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau như quả táo, quả cam, quả chanh leo, lá chè xanh và các loại ngũ cốc,…Tuy nhiên, các sản phẩm đồ uống nói chung và đồ uống lên men nói riêng từ nguyên liệu khoai lang tím chưa hoặc ít được biết đến trên thị trường thế giới và ở Việt Nam. Khoai lang tím là cây lương thực hiện đang được trồng phổ biến ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long, đặc biệt là tỉnh Vĩnh Long.
Khoai lang tím đang được phát triển rất mạnh do ưu điểm vượt trội về năng suất, chất lượng và thời vụ thu hoạch cũng như hiệu quả kinh tế mà nó đem lại cho người dân. Ngoài giá trị cung cấp các loại vitamin, các chất khoáng, tinh bột dễ tiêu hóa cùng một hàm lượng đáng kể chất xơ thực phẩm, khoai lang tím Nhật Bản còn có những ưu điểm vượt trội so với khoai lang thường do có chứa anthocyanin hàm lượng khá cao. Đây là một hoạt tính sinh học tự nhiên không những tạo ra hình thức bắt mắt mà còn có nhiều tác dụng như chống lão hóa, hạn chế sự giảm sức đề kháng do sự suy giảm của hệ thống miễn dịch. Đó là lý do các nhà sản xuất ở Nhật Bản đã bắt đầu sử dụng khoai lang tím làm nguyên liệu chủ yếu để chế biến một số loại sản phẩm chức năng.
Vì vậy, việc tạo ra sản phẩm đồ uống lên men từ khoai lang tím nhằm tạo ra sản phẩm nước uống mới, có chứa hoạt chất sinh học tự nhiên đáp ứng xu hướng tiêu thụ hiện nay của người tiêu dùng. Tuy nhiên, cũng như các đồ uống khác thì hiện tượng biến màu và thay đổi trạng thái của sản phẩm sau chế biến là một trong những nguyên nhân làm giảm chất lượng cũng như độ hấp dẫn của sản phẩm lên men. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: ‘‘Nghiên cứu xác định phương pháp nhằm ổn định màu sắc và trạng thái của các sản phẩm đồ uống lên men từ khoai lang tím Nhật Bản”. Mục đích và yêu cầu của đề tài 1.
Mục đích Đưa ra được các phương pháp nhằm ổn định màu và trạng thái của sản phẩm rượu vang và nước uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản. Yêu cầu - Xác định được loại và nồng độ các chất phụ gia thích hợp nhằm ổn định màu sắc của sản phẩm đồ uống lên men từ khoai lang tím Nhật Bản. - Xác định được phương pháp và các thông số công nghệ nhằm ổn định trạng thái của sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản. - Xác định được phương pháp và các thông số công nghệ nhằm ổn định trạng thái của rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản.
n 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Tổng quan về đồ uống lên men Đồ uống lên men là tập hợp các sản phẩm đồ uống được chế biến từ các loại nguyên liệu rau quả hoặc ngũ cốc và có sự tham gia của các các chủng vi sinh vật (nấm men, mốc, vi khuẩn) nhằm biến đổi chất lượng của nguyên liệu ban đầu theo hướng có lợi, đồng thời tạo ra sản phẩm phù hợp với nhu cầu và thị hiếu của ngườu tiêu dùng. Một số đồ uống lên men trên thế giới Trong tự nhiên có rất nhiều sản phẩm được lên men như: + Đồ uống Boza: Boza là đồ uống thông dụng ở Anbani, Bulgari, Serbia, Montenegro, Macedonia, Thổ Nhĩ Kỳ. Thức uống này được làm từ bột bắp, lúa mì và gạo, là chất lỏng có độ nhớt cao, chứa axit lactic và cồn khoảng dưới 1% được tạo ra trong quá trình lên men.
Boza có màu vàng nhạt, vị chua ngọt tùy theo các nước khác nhau [13]. Bột bắp, bột mì, bột gạo được trộn tương ứng với tỷ lệ (2 : 1 : 1) → nấu sôi hỗn hợp với 5 lần nước trong 1 giờ, khuấy liên tục → làm mát về nhiệt độ phòng qua đêm → chất sệt được pha loãng với tỷ lệ 2,5 : 1, thêm 20% đường và trộn kỹ → cấy 2% chủng từ Boza mua thành phẩm ở chợ → vô trùng bình tam giác 1 lít chứa 500ml hỗn hợp đã cấy chủng → nuôi ở 300C. Quá trình lên men được theo dõi trong vòng 40 giờ [13]. + Thức uống Amazake: là loại rượu của Nhật Bản được lên men từ gạo mà chủ yếu là gạo lức.
Amazake sử dụng Lactobacillus làm vi sinh vật lên men. Sản phẩm có tinh bột, oligosarccharide, lactose, sữa nguyên kem. Chúng tôi trình bày thứ đồ uống tương tự Amazake của tác giả Yuij ODA và các cộng sự. Gạo (16g) ngâm trong 24 giờ → cho thêm nước cất trong 30 phút → nấu chín ở 1050C trong 20 phút → làm lạnh, thêm dung dịch nuôi cấy Lactobacillus amylovorus vào → đường hóa ở 550C trong 24 giờ ở pH = 4,2 → sản phẩm Môi trường nuôi Lactobacillus amylovorus gồm: 2% sữa không kem, 0,1% cao men (pH = 6,8), 1% glucose, sucrose, tinh bột hoặc bắp khô, nước 100ml.
Khử trùng ở 1050C trong 30 phút (nếu dùng bắp thì khử trùng ở 1500C trong 4 giờ). n 4 Từ kết quả khảo sát tác động của nhiệt độ lên pH, nồng độ axit lactic và nồng độ đường hòa tan trong dịch thu được cho thấy sự đường hóa ở 370C và 450C trong 24 giờ, vi khuẩn lactic đã tạo axit lactic một cách có hiệu quả từ đường (thủy phân từ tinh bột của gạo). Hậu quả là dịch chứa nồng độ cao axit lactic làm xấu đi giá trị cảm quan và vị chua quá mạnh không thể chấp nhận. Ngược lại dịch đường hóa ở 600C, không còn vị chua cho sự lên men axit lactic bị ức chế bởi nhiệt độ cao.
Điều kiện tốt nhất là nhiệt độ đạt 550C, pH=4,2, hàm lượng axit lactic là 1,89g/ml và độ Brix của dung dịch đường là 8,7. + Đồ uống Sobia: là loại đồ uống được lên men từ bột malt và bột mì. Sản phẩm có pH trong khoảng từ 3,37 - 5,53, nồng độ axit lactic từ 0,1- 0,3%. Bột Malt (150-200g) + bột mì (150-200g) → thêm nước (8-10 lít) → trộn → lọc qua vải thưa → thêm đường (7 - 10%) → thêm quế và bạch đậu khấu → trộn → lên men ở nhiệt độ ấm (30 - 400C) trong 24 giờ → sản phẩm.
Khảo sát hàm lượng vi sinh vật hiện diện trong 14 mẫu Sobia cho thấy: Tổng số vi khuẩn hiếu khí từ 4,17 - 8,09 log cfu/ml, trong khi đó vi khuẩn lactic tìm được từ 4,01 - 8,19 log cfu/ml, Coliform từ 0,67 - 3,84 log cfu/ml, nấm men và mốc chiếm từ 3,06 - 6,29 log cfu/ml. Trong số 12 vi khuẩn lactic đã được phân lập 86% là Lactobacillus spp. Gồm 96 thể phân lập và những loài vi khuẩn khác với tỷ lệ xác định. Ở tất các mẫu Sobia, pH đều nằm trong khoảng từ 3,37 - 5,53.
Nồng độ axit lactic từ 0,1 - 0,3%. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự lên men Sobia chính là sự lên men axit lactic [14]. + Đồ uống Oat: Oat được lên men từ yến mạch. Vi sinh vật được sử dụng để lên men là: Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus acidophilus.
Yến mạch được làm sạch bên ngoài → xay bằng máy và lọc qua rây. Tinh bột của yến mạch cũng được xay 3 lần để có tổng số chất xơ trong bột là cao nhất. Đường đã được nghiền nhỏ mua từ chợ, inulin thu từ Orafti, nồng độ chất lỏng protein. Giống vi khuẩn: Lactobacillus plantarum, L.
Quy trình chế biến: Trộn 5% tinh bột, 4% đường, 0,2% inulin, 0,5% whey protein tạo thành 1 hỗn hợp đồng nhất → đun nóng từ từ (mỗi phút tăng 10C) cho đến sôi và cho sôi đều trong 3 phút để phá vỡ tinh bột yến mạch → đem khử trùng chất sệt vừa được nấu ở 1210C trong 15 phút → làm lạnh đến 370C, khuấy trộn suốt thời gian này để tránh sự tạo màng bề mặt [17]. n 5 + Đồ uống Kunun Zaki: được tạo theo phương pháp truyền thống. Hạt ngũ cốc rửa sạch → ngâm trong nước → xay ướt để tạo dạng paste →chia làm 2 phần → phần lớn đem nấu sôi với nước → phần nhỏ đem nghiền với các thành phần khác → lên men qua đêm → lọc → Kunun Zaki Phương pháp cải tiến của Gaffa. Hạt lúa miến rửa sạch → ngâm với nước ấm tỷ lệ 1 : 2 ở nhiệt độ 60 -700C và 0,5% sodium metabisulfit → ngâm trong 3 giờ → vớt ra và rửa kỹ với nước sạch → nghiền ướt cùng với các thành phần khác tạo dạng paste → chia thành 2 phần theo tỷ lệ 1 : 3 → cho nước ấm vào và nấu sôi phần lớn tạo dạng gelatin (chất lỏng trong suốt) → khi nhiệt độ hạ xuống còn 60 - 700C, thêm phần paste nhỏ vào → khuấy trộn, sự hóa lỏng và đường hóa xảy ra trong 6 giờ ở nhiệt độ 28 - 300C → lọc bằng vải vô trùng → đóng chai và thanh trùng Paster ở 600C trong 30 phút → sản phẩm Kunun - Zaki.
+ Đồ uống Kunun Zaki: được tạo theo phương pháp cải tiến của B. Hạt kê (500g) → ngâm với 1 lít nước trong 24 giờ ở 270C → gạn nước và rửa sạch hạt kê, trộn thêm 10g gừng khô → cho nước vào với tỷ lệ 1 : 2 → chất sệt được sàng lọc → lắng từ 3 - 5 giờ → chia làm 2 phần Trộn 2 phần theo tỷ lệ → phần 1 nấu với nước (tỷ lệ 1 : 2), làm nguội ở 45 - 500C 1:1 → phần 2 không nấu → hòa thêm 3 lít nước → lên men trong 8 giờ → thêm 2% đường → sản phẩm Kunun - zaki. + Sữa chua yaourt: là sản phẩm lên men lactic từ sữa bò tươi, sữa bột hay sữa động vật nói chung sau khi đã khử chất béo và thanh trùng vi khuẩn gây bệnh. Ngoài ra, lên men còn được sử dụng để sản xuất sữa chua, rượu vang, bia,.
Lợi ích của đồ uống lên men Các sản phẩm lên men từ vi sinh vật có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như: thực phẩm, y học, mỹ phẩm, .