CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Đặc điểm và giá trị dinh dưỡng của trái Sơ ri 1. Nguồn gốc Sơ ri có tên gọi khoa học là Malpighia glabra L (hay Malpighia glabra Millsp) là một loại cây bụi hay thân gỗ nhỏ, bắt nguồn từ khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới.
Họ hàng gần nhất với loài M. glabra là loại M. punnicifolia được trồng phổ biến ở Floria và Texas. Cả hai loại này được gọi chung là Aacerola (hay Barbados cherry) [3].
Sơ ri chỉ là một loại cây trồng bình thường có nguồn gốc từ Tây Ấn và miền Bắc Nam Mỹ, cho đến khi trường đại học Y Puerto Rico ở Rio Piedras (Tây Ban Nha) công bố kết quả phân tích từ trái Sơ ri vào năm 1945: hàm lượng vitamin C trong trái Sơ ri chiếm đến 4 % (khoảng 4000 mg/100 g trái tươi) nhưng trung bình là 1500 mg vitamin C, trong kho đó lượng vitamin C trong vỏ cam chỉ khoảng 0,05 %. Lượng magie, acid pantothenin và kali trong Sơ ri nhiều gấp đôi so với cam. Từ đó Sơ ri được trồng phổ biến trên khắp thế giới [3]. Ở Việt Nam, Sơ ri được trồng từ rất lâu đời, tập trung chủ yếu ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long.
Tại đây Sơ ri được trồng ở khắp các địa phương nhưng tập trung nhiều nhất ở Gò Công tỉnh Tiền Giang và Bình Phú thị xã Bến Tre [3]. Đặc điểm hình thái, điều kiện sinh trưởng và phát triển Cây Sơ ri có thể cao tới 3 m, với tán lá dày và có gai. Lá thường xanh, dạng đơn hình trứng – lá mác, dài 5–10 cm, với mép lá nhẵn. Các hoa mọc thành tán với 2–5 hoa cùng nhau, mỗi hoa có đường kính 1–1,5 Ngành Công nghệ thực Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế 3 Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013- DH13 cm, 5 cánh hoa màu hồng hay đỏ [21].
Trái Sơ ri có dạng hình tròn, dẹt ở hai đầu, có 3 múi. Vỏ quả nhắn bóng, mỏng, mềm và rất dễ bị dập. Quả khi chín chuyển từ màu xanh sang màu đỏ tươi, có khi vàng cam, thịt quả có màu vàng nhạt, hạt màu trắng ngà. Trọng lượng quả từ 3,8–5,5 g, đường kính khoảng 1cm, chứa 2–3 hạt cứng.
Phần ăn được khoảng 80 % trọng lượng quả tươi. Nó là loại quả mọng và có vị ngọt, chứa nhiều vitamin C và các chất dinh dưỡng khác. Mặc dù nó tương tự như quả anh đào, nhưng loài cây này không có quan hệ họ hàng gì với anh đào thực thụ (Prunus). Quả tương tự như quả chùm ruột.
Nước ép từ quả Sơ ri thường được bổ sung cho nước ép nhiều loại quả khác để làm tăng hàm lượng vitamin C [21]. Trái Sơ ri cắt dọc. Ngành Công nghệ thực Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế 4 Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013- DH13 Hình 1. Cấu tạo trái Sơ ri cắt ngang và dọc.
Phân loại Theo kết quả nghiên cứu phân loại thì ở nước ta có hai giống Sơ ri: Giống Sơ ri chua (Sơ ri Gò Công) là giống đang ưa chuộng vì năng suất cao, có vị chưa ngọt thích hợp cho người tiêu dùng. Được tiêu thụ trong nội địa, Sơ ri chua ngọt thích hợp để làm sản phẩm nước ép hay xuất khẩu sang các nước như Singapore, Hồng Kông, dưới dạng đông lạnh quả tươi. Giống Sơ ri ngọt (Sơ ri Binh Phú) cho trái nhiều hơn và vỏ bóng đẹp hơn Sơ ri chua. Sơ ri ngọt cho năng suất cao hơn Sơ ri chua, chủ yếu cung cấp cho thị trường nội địa (không dùng để xuất khẩu) và sản xuất rượu vang quả.
Đặc điểm sinh lý Sơ ri là loại cây ăn trái đa niên, có thể sống từ 30–40 năm, ưa nắng, chịu hạn, phát triển tốt trên đất cát. Trái khi chín chuyển từ màu xanh sang màu đỏ tươi, có khi vàng, thịt trái màu vàng nhạt, hạt trắng ngà. Là loại trái mọng nước có vị ngọt, chứa nhiều nước khoảng hơn 80 %, hàm lượng vitamin C rất cao (chiếm tới 4,5 %) và nhiều chất dinh dưỡng khác. Cây Sơ ri cho hoa trái quanh năm.
Ở điều kiện khí hậu miền Nam và nhất là đồng bằng Sông Cửu Long, mỗi tháng cho một lứa hoa. Nhiệt độ thích hợp để cây phát triển là 24–28 oC. Thành phần hóa học của Sơ ri Trái Sơ ri rất đa dạng về thành phần hóa học được thể hiện ở bảng 1. Nước chiếm khoảng hơn 80–90 % trọng lượng quả.
Hàm lượng nước trong trái Sơ ri tương đối cao nên gây khó khăn trong quá trình bảo quản vì nước là môi trường thuận lợi để vi sinh vật hoạt động. Trọng lượng quả từ 3,8–5,5 g, phần quả ăn được chiếm khoảng Ngành Công nghệ thực Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế 5 Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013- DH13 80 % trọng lượng quả. Protein chiếm từ 0,68–1,8 %. Lipid hàm lượng không đáng kể 0,18–0,45 %.
Có thể nói Sơ ri là loại quả giàu glucid nhất trong các loại trái cây màu đỏ. Hàm lượng glucid trong Sơ ri ngọt tương đối cao hơn so với Sơ ri chua. Hàm lượng glucid trong trái Sơ ri chua chiếm 15 % chủ yếu là glucose (2,22 %), fructose (3,21 %), saccharose và dextrose. Thành phần hóa học của trái Sơ ri [18].
Thành phần Hàm lượng g trong 100g hóa học phần ăn được Nước 81,9–91,10 Protein 0,68–1,8 Lipid 0,18–0,45 Glucid 6,98–14,0 Vitamin A 408–1000 IU Tro 0,77–0,82 Chất xơ 0,6–1,2 Pectin 0,56–0,65 Vitamin B1 0,024–0,04 mg Vitamin B2 0,038–0,079 mg Vitamin B3 0,34–0,526 mg Vitamin C 4500 mg Ca 8,2–34,6 mg P 16,2–37,5 mg Fe 0,17–1,11 mg *IU (International Unit – đơn vị quốc tế). Acid hữu cơ chiếm khoảng 1–1,5 % chủ yếu là acid malic, acid citric, acid tartaric. Sơ ri được xem như một “siêu trái” bởi vì chứa hàm lượng vitamin C gấp từ 20– 30 lần so với cam, trái Sơ ri có thể chứa lên đến 4,5 % vitamin C, còn cam chỉ chứa khoảng 0,05 % trong một trái cam đã được bóc vỏ. Hàm lượng vitamin C của Sơ ri thay đổi khác nhau tùy vào độ chín của trái.
Trái xanh có hàm lượng vitamin C cao Ngành Công nghệ thực Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế 6 Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013- DH13 gấp 2 lần trái chín. Hàm lượng vitamin A khá lớn chiếm khoảng 408–1000 IU /100 g, và một lượng nhỏ mỗi loại vitamin nhóm B. Các vitamin nhóm B tuy chiếm một lượng nhỏ nhưng rất cân đối. Ngoài ra còn có pectin (0,56–0,65 %) và cellulose (0,6–1,2 %).
Hàm lượng tro chứa trong phần thịt là 0,77–0,82 %. Nấm men Saccharomyces cerevisiae trong sản xuất nước uống lên men Nấm men là tên chung để chỉ những nhóm nấm có cấu tạo đơn bào, sống riêng lẻ hoặc sống thành từng đám, không di động và sinh sản vô tính chủ yếu bằng hình thức nảy chồi. Chúng phân bố rộng rãi trong thiên nhiên như trong đất, nước, lương thực thực phẩm,. đặc biệt có nhiều trong các loại hoa quả chín, ngọt.
Gốc sinh học của nấm men Saccharomyces cerevisiae Nấm men Saccharomyces cerevisiae thuộc giới nấm (Eumycophyta), lớp Ascomycetes, bộ Endomycetes, họ Saccharomycetaceae, giống Saccharomyces và loài Cerevisiae [7]. Tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae. Đặc điểm hình thái sinh lý học của nấm men Saccharomyces cerevisiae Nấm men là sinh vật đơn bào hiển vi, tế bào cơ bản giống như ở động, thực vât. So sánh cấu tạo tế bào nấm men với vi khuẩn ta thấy có sự tiến hóa nhảy vọt từ nhân sơ đến nhân chuẩn.
Cùng với sự tiến hóa về nhân và cơ chế phân chia nhân (nhân có màng, có các thể nhiễm sắc thể, phân bào có tơ,.) ở cơ thể nhân chuẩn xuất hiện nhiều thể không thấy ở thể nhân sơ, như ti thể, lục lạp,. Ngành Công nghệ thực Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế 7 Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013- DH13 Nấm men Sacchamyces cerevisiae thường có dạng hình trứng, hình bầu dục. Hình dạng nấm men không ổn định, nó phụ thuộc vào tuổi, giống và điều kiện ngoại cảnh. Ví dụ, trong môi trường nuôi cấy giàu dinh dưỡng có hình bầu dục.
Trong điều kiện yếm khí thường có hình tròn, trong điều kiện hiếu khí tế bào có hình dài hơn [1]. Kích thước tế bào nấm men thay đổi rất nhiều từng giai đoạn phát triển. Nhìn chung, tế bào nấm men to hơn tế bào vi khuẩn một cách rõ rệt, đường kính khoảng 7 µm; chiều dài 8–12 µm [1]. Trọng lượng riêng của tế bào nấm men không khác mấy so với vi khuẩn (ở nấm men chỉ số này là 1,055–1,060; ở vi khuẩn: 1,050–1,112) [1].
Cấu tạo tế bào nấm men. Sc- Sẹo chồi, Mi- Ti thể chứa ADN và ARN riêng, Cm- Màng tế bào, N- Nhân, Cp- Tế bào chất, NL- Chất nhân, D- Thể Gongi Po- Polyphosphat, ER- Lưới nội chất, Rb- Riboxom (80s), Li- Lipit, V- Không bào,Cw- Vỏ tế bào. Phát triển tối ưu ở 33–35 oC trong môi trường chứa 10–30 % glucose. Nhiệt độ tối thiểu là 4 oC trong 10 % glucose và 13 0C trong 50 % glucose, nhiệt độ tối da là 38– 39 oC [22].
Có khả năng phát triển ở pH= 1,6 trong HCl; pH= 1,7 trong H 3PO4 và pH= 1,8– 2 trong acid hữu cơ, phát triển mạnh nhất trong acid benzoic 100mg/kg ở pH= 2,5–4 và acid sorbic 200 mg/kg ở pH= 4 [22]. Sacchamyces cerevisiae có thể lên men đường glucose, galactose, maltose, saccharose, rafinose và các dextrin đơn giản, không lên men được lactose, manitol, Ngành Công nghệ thực Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế 8 Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013- DH13 không đồng hóa nitrate, không phân giải tinh bột. Trong tế bào nấm men hầu như chứa tất cả các chất cần thiết cho sự sống như: protein, glucid, lipid, các enzyme, các vitamin, các acid amine, các khoáng chất. Về mặt dinh dưỡng nấm men rất giàu protein và vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B.
Sinh khối nấm men chứa khoảng 70–80 % H2O, 20–25 % chất khô. Ứng dụng của Saccharomyces cerevisiae trong sản xuất sản phẩm lên men a. Cơ sở sinh hóa của quá trình lên men Để lên men người ta cho vào môi trường một lượng tế bào nhất định. Tùy theo phương pháp lên men mà cho vào lượng nấm men là khác nhau.
Thường khi lên men lượng tế bào nấm men đạt 106–108 tế bào trong 1ml dịch lên men [4]. Vì diện tích bề mặt của tế bào nấm men lớn (do số lượng tế bào nấm men lớn) nên khả năng hấp thụ các chất của tế bào nấm men là rất lớn. Đường lên men và các chất dinh dưỡng khác có trong môi trường đầu tiên được hấp thu, sau đó được khuếch tán vào trong tế bào nấm men. Rượu và CO2 được tạo thành theo phản ứng tổng quát sau: C6H12O6 + 2ADP + 3H3PO4 = 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + H2O Như vậy sự lên men chuyển đường thành rượu là một dãy quá trình oxy hóa khử có enzyme trong tế bào tham gia.