Luận văn Nghiên cứu thử nghiệm chế biến nước ép thanh long lên men

1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC MẠCH THỊ KHIÊM TÍN NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN NƢỚC ÉP THANH LONG LÊN MEN Luận văn kỹ sƣ Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học Thành Phố Hồ Chí Minh Tháng 09/2006 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN NƢỚC ÉP THANH LONG LÊN MEN Luận văn kỹ sƣ Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học Giáo viên hƣớng dẫn Sinh viên thực hiện ThS. ĐINH NGỌC LOAN MẠCH THỊ KHIÊM TÍN KS. NGUYỄN MINH HIỀN KHÓA: 2002 - 2006 Thành Phố Hồ Chí Minh Tháng 09/2006 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY, HCMC DEPARTMENT OF BIOTECHNOLOGY STUDYING THE FERMENTED JUICE FROM DRAGON FRUIT (Hylocereus andulatus) Graduation Thesis Major: Biotechnology Research adviser Researcher PHAN PHƢỚC HIỀN (NLU), Ph.D MACH TH KHIEM TIN FRÉDÉRIC GAY (CIRAD) , Ph.D Term: 2002 - 2006 CHRISTIAN METRES (CIRAD), Ph.D HCMC, 06/2006 i1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold LỜI CẢM ƠN Để có đƣợc thành công ngày hôm nay, trƣớc tiên con xin cám ơn ba má và gia đình đã luôn hỗ trợ, tạo điều kiện thuận lợi để con yên tâm học tập và hoàn thành tốt luận văn này. Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trƣờng Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ Sinh học, các thầy cô trong bộ môn. Cùng tất cả quý thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập tại trƣờng Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô Định Ngọc Loan đã tận tình hƣớng dẫn. Em xin cảm ơn cô Nguyễn Minh Hiền hƣớng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Xin cám ơn các bạn sinh viên lớp công nghệ sinh học 28-Bộ môn công nghệ sinh học, lớp chế biến và bảo quản 28 - Khoa công nghệ thực phẩm trƣờng Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã chia sẻ và đồng hành cùng tôi trong suốt bốn năm đại học và suốt quá trình thực hiện đề tài này. Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô và các bạn. TPHCM, ngày 10 tháng 8 năm 2006. Sinh viên Mạch Thị Khiêm Tín ii1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold TÓM TẮT Thanh long là một loại trái cây có màu sắc đẹp, vị thanh hấp dẫn. Hiện nay chúng đƣợc trồng rất phổ biến ở nƣớc ta và đã đƣợc xuất khẩu sang thị trƣờng các nƣớc trên thế giới. Tuy nhiên, những nghiên cứu để chế biến thành các sản phẩm từ loại trái cây này còn rất hạn chế. Qua phân tích cho thấy thanh long có hàm lƣợng dinh dƣỡng khá chứa nhiều đƣờng, khoáng, phù hợp để sản xuất nƣớc trái cây lên men. Từ thực tiễn đó, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu thử nghiệm chế biến nƣớc ép thanh long lên men” nhằm tìm ra phƣơng pháp chế biến thích hợp, từ đó cải thiện màu sắc, mùi vị cho nƣớc ép thanh long lên men. Trƣớc tiên, chúng tôi xác định thành phần chủ yếu có trong quả thanh long. Sau đó, chúng tôi sử dụng enzyme pectinex Ultra SP – L để làm trong, giảm độ nhớt dịch quả. Bƣớc tiếp theo, chúng tôi khảo sát tỷ lệ men Saccharomyces cerevisiae F43 thích hợp cho quá trình lên men nƣớc thanh long và nhằm tăng thêm mùi vị, màu sắc cho nƣớc ép thanh long, chúng tôi tiến hành thử nghiệm lên men thanh long-dâu tằm. Cuối cùng, chúng tôi theo dõi thời gian bảo quản sản phẩm. Những kết quả đạt đƣợc: - Thanh long có hàm lƣợng nƣớc 86,12%; độ brix 11,2%; vitamine C 4,2 mg/100g là phù hợp để chế biến nƣớc thanh long lên men. - Xử lý enzyme pectinex Ultra SP – L với nồng độ enzyme 800 ppm trong 30 phút thu đƣợc hiệu suất thu hồi dịch thanh long cao. - Tỷ lệ men Saccharomyces cerevisiae F43 thích hợp cho quá trình lên men nƣớc thanh long là 5%. - Tỷ lệ dâu tằm 20% phù hợp cho quá trình lên men nƣớc thanh long-dâu tằm. - Sản phẩm nƣớc ép thanh long-dâu tằm lên men đạt độ cồn 3,1%v/v, độ brix 11,8%; độ acid 1,28 g/l và đƣợc xếp loại khá theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215-79. - Thời gian bảo quản sản phẩm: không quá 14 ngày iii1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold MỤC LỤC PHẦN TRANG Trang bìa Lời cảm ơn ..................................................................................................................... i Tóm tắt .......................................................................................................................... ii Mục lục ......................................................................................................................... iv Danh sách các hình ....................................................................................................... ix Danh sách các sơ đồ, đồ thị ........................................................................................... x Danh sách các bảng ...................................................................................................... xi PHẦN 1: MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1 1.2. Mục đích và yêu cầu ............................................................................................ 1 1.2.1. Mục đích ............................................................................................................ 1 1.2.2. Yêu cầu .............................................................................................................. 1 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................. 2 2.1. Giới thiệu về cây thanh long .................................................................................. 2 2.1.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển ...................................................................... 2 2.1.2. Các giống thanh long chủ yếu hiện nay ở Việt Nam ....................................... 2 2.2. Đặc điểm thực vật học ........................................................................................... 3 2.2.1. Rễ cây .............................................................................................................. 3 2.2.2. Thân cành ......................................................................................................... 3 2.2.3. Hoa .................................................................................................................. 3 2.2.4. Quả ................................................................................................................... 4 2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ thanh long ở Bình Thuận ...................................... 5 2.4. Những nghiên cứu về quả thanh long .................................................................... 9 2.5. Thành phần dinh dƣỡng ....................................................................................... 10 2.6. Pectin ................................................................................................................... 10 2.6.1. Định nghĩa ..................................................................................................... 11 2.6.2. Cấu trúc .......................................................................................................... 11 Formatted: French (France) Formatted: Bullets and Numbering iv1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 2.7 Tìm hiểu về hệ enzyme pectinase .......................................................................... 12 2.7.1 Enzyme ............................................................................................................. 12 2.7.2 Pectinase .......................................................................................................... 12 2.7.2.1 Định nghĩa ................................................................................................ 12 2.7.2.2 Ứng dụng của pectinase trong công nghệ chế biến thực phẩm ............... 12 2.7.2.3 Các vi sinh vật tổng hợp pectinase .......................................................... 13 2.7.3 . Enzyme Pectinex Ultra SP – L ...................................................................... 13 2.7.3.1. Nguồn gốc .............................................................................................. 13 2.7.3.2. Ứng dụng ................................................................................................ 14 2.7.3.3. Hoạt tính ................................................................................................. 14 2.7.3.4. Đặc điểm ................................................................................................. 14 2.7.3.5. Bảo quản ................................................................................................. 14 2.7.3.6. Các ứng dụng của enzyme pectinex ultra sp-l ........................................ 14 2.8. Nƣớc giải khát lên men ........................................................................................ 15 2.8.1. Định nghĩa ....................................................................................................... 15 2.8.2. Thành phần hoá học ........................................................................................ 16 2.8.3. Công dụng ....................................................................................................... 16 2.8.4. Đặc điểm .......................................................................................................... 16 2.8.5. Phân loại .......................................................................................................... 16 2.8.5.1. Nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả ....................................................... 17 2.8.5.2. Nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu tinh bột ..................................... 19 2.8.6. Yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đối với nƣớc giải khát lên men ....................... 19 2.8.7. Những nguyên nhân gây hƣ hỏng và làm giảm chất lƣợng nƣớc giải khát ...... 20 2.8.7.1. Nguyên nhân gây hƣ hỏng ...................................................................... 20 2.8.7.2. Nguyên nhân làm giảm chất lƣợng nƣớc giải khát ................................. 21 2.9. Lên men rƣợu (Ethylic) ......................................................................................... 21 2.9.1. Khái niệm chung ........................................................................................... 21 2.9.2. Cơ sở sinh hoá của quá trình lên men rƣợu .................................................. 22 2.9.3. Tác nhân của quá trình lên men rƣợu ........................................................... 23 PHẦN 3: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................... 24 3.1. Thời gian và địa điểm ......................................................................................... 24 Formatted: Bullets and Numbering v1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 3.1.1. Thời gian ....................................................................................................... 24 3.1.2. Địa điểm ........................................................................................................ 24 3.2. Vật liệu ................................................................................................................ 24 3.2.1. Nguyên vật liệu .......................................................................................... 24 3.2.2. Hóa chất- môi trƣờng ................................................................................. 24 3.2.3. Thiết bị – dụng cụ ..................................................................................... 25 3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 26 3.3.1. Quy trình thử nghiệm ................................................................................ 26 3.3.2. Khảo sát một số thành phần hoá học của nguyên liệu thanh long, dâu tằm ......................................................................................................................... 27 3.3.3. Thí nghiệm 1. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến khả năng làm trong nƣớc quả thanh long .......... 27 3.3.4. thí nghiệm 2. khảo sát tỷ lệ men thích hợp cho quá trình lên men nƣớc thanh long .................................................................................................... 28 3.3.5. Thí nghiệm 3. Khảo sát ảnh hƣởng của dâu tằm tới chất lƣợng nƣớc thanh long - dâu tằm lên men ............................................................................. 29 3.3.6. thí nghiệm 4. ảnh hƣởng của thời gian bảo quản tới chất lƣợng sản phẩm..................................................................................................... 30 3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ..................................................................................... 30 PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Kết quả khảo sát thành phần hóa lý của thanh long và dâu tằm ........................... 31 4.2. Kết quả thí nghiệm 1. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến khả năng làm trong nƣớc quả thanh long ........... 32 4.2.1. Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến độ nhớt dịch quả ..................................................................... 32 4.2.2. Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến hiệu suất thu hồi dịch quả ....................................................... 34 4.2.3. Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến độ trong dịch quả .................................................................... 35 4.3. Kết quả thí nghiệm 2. Khảo sát tỷ lệ men thích hợp cho quá trình l Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Tab stops: Not at 0.88" Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering vi1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold lên men nƣớc thanh long .............................................................................................. 38 4.3.1.Ảnh hƣởng của tỷ lệ men F43 lên sự biến đổi độ Brix của dịch lên men ... 38 4.3.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ men F43 lên sự biến đổi độ cồn của dịch lên men ... 39 4.3.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ men F43 lên sự biến đổi hàm lƣợng acid của dịch lên men ................................................................................................................. 40 4.3.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ men F43 lên tính chất cảm quan của dịch lên men 41 4.4. Kết quả thí nghiệm 3. Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm tới chất lƣợng nƣớc thanh long - dâu tằm lên men .................................................... 43 4.4.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm lên sự biến đổi độ brix của thanh long-dâu tằm lên men .................................................................. 43 4.4.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm lên sự biến đổi độ cồn của thanh long-dâu tằm lên men .......................................................................... 44 4.4.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm lên sự biến đổi hàm lƣợng acid của thanh long-dâu tằm lên men ................................................ 45 4.4.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm lên tính chất cảm quan của thanh long-dâu tằm lên men ......................................................... 46 4.5. Kết quả thí nghiệm 4. Đánh giá thời gian bảo quản sản phẩm theo một số chỉ tiêu ............................................................................................................. 49 4.5.1. Sự biến đổi thành phần hóa học của sản phẩm theo thời gian bảo quản ... 49 4.5.2. Sự thay đổi điểm cảm quan của sản phẩm theo thời gian bảo quản .......... 51 4.6. Quy trình đề nghị .................................................................................................. 53 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 54 5.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................... 54 5.2. ĐỀ NGHỊ .............................................................................................................. 54 PHẦN 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 55 PHẦN 7: PHỤ LỤC ..................................................................................................... 56 Formatted: Tab stops: 0.63", Left + 6.25", Right,Leader: … + Not at 0.5" vii1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold DANH SÁCH CÁC HÌNH TRANG Hình 2.1: Hoa thanh long ............................................................................................... 3 Hình 2.2: Quả thanh long ............................................................................................... 5 Hình 2.3: Mô hình cấu trúc pectin trong thành tế bào thực vật ................................... 10 Hình 2.4: Cấu trúc hóa học của phân tử pectin ............................................................ 11 Hình 2.5: Thùng lên men và làm lạnh .......................................................................... 19 Hình 2.6: Hình tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae ........................................ 23 Hình 3.1: nguyên liệu thanh long dùng trong thí nghiệm ............................................ 24 Hình 3.2: nguyên liệu dâu tằm dùng trong thí nghiệm ................................................ 24 Hình 4.1; 4.2; 4.3 và 4.4 kết quả thí nghiệm xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L .... 37 Formatted: Centered, Indent: First line: 0", Tab stops: Not at 0.5" viii1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold DANH SÁCH CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ TRANG Sơ đồ 3.1: Quy trình thử nghiệm chế biến nƣớc ép thanh long-dâu tằm lên men ....... 26 Sơ đồ 4.1: Quy trình đề nghị chế biến nƣớc ép thanh long-dâu tằm lên men .............. 53 Biểu đồ 4.1: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme đến hiệu suất thu hồi dịch quả .................................................................................................................. 33 Biểu đồ 4.2: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme đến độ nhớt của dịch quả ........................................................................................................................ 34 Biểu đồ 4.3: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme pectinaase đến độ trong của dịch quả ................................................................................................... 36 Biểu đồ 4.4: Sự thay đổi dộ brix của các nghiệm thức ................................................ 39 Biểu đồ 4.5: Sự thay đổi độ cồn của các nghiệm thức ................................................. 39 Biểu đồ 4.6: Sự thay đổi hàm lƣợng acid của các nghiệm thức ................................... 41 Biểu đồ 4.7: Sự thay đổi độ brix của các nghiệm thức thí nghiệm .............................. 44 Biểu đồ 4.8: Sự thay đổi độ cồn của các nghiệm thức ................................................. 45 Biểu đồ 4.9: Sự thay đổi hàm lƣợng acid của các nghiệm thức ................................... 46 Biểu đồ 4.10: Sự biến đổi độ brix của sản phẩm theo thời gian bảo quản ................... 50 Biểu đồ 4.11: Sự biến đổi độ cồn của sản phẩm theo thời gian bảo quản ................... 50 Biểu đồ 4.12: Sự biến đổi hàm lƣợng acid của sản phẩm theo thời gian bảo quản ..... 51 ix1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold DANH SÁCH CÁC BẢNG TRANG Bảng 2.1: Hiện trạng và quy hoạch cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn 1990 - 2000 .................................................................................................................... 6 Bảng 2.2: Hiện trạng và quy hoạch cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2005 - 2010 .................................................................................................................... 7 Bảng 2.3: Tổng giá trị sản lƣợng cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2005-2010....................................................................................................................... 8 Bảng 2.4: Kim ngạch xuất khẩu thanh long Tỉnh Bình Thuận ...................................... 8 Bảng 2.5: Thành phần hoá học của quả thanh long ..................................................... 10 Bảng 2.6: Yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đối với nƣớc giải khát lên men và bia ........ 20 Bảng 4.1: Đăc tính cơ lý của thanh long nguyên liệu .................................................. 31 Bảng 4.2: Thành phần hóa học của thanh long nguyên liệu ....................................... 31 Bảng 4.3: Thành phần hóa học của dâu tằm ............................................................... 31 Bảng 4.4: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến hiệu suất thu hồi dịch quả ............................................................................... 33 Bảng 4.5: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme đến độ nhớt của dịch quả .................................................................................................................. 34 Bảng 4.6: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme pectinase đến độ trong của dịch quả ........................................................................................... 35 Bảng 4.7: Sự thay đổi độ brix của các nghiệm thức thí nghiệm .................................. 38 Bảng 4.8: Sự thay đổi độ cồn của các nghiệm thức .................................................... 39 Bảng 4.9: Sự thay đổi hàm lƣợng acid của các nghiệm thức ...................................... 40 Bảng 4.10: Bảng điểm đánh giá cảm quan bằng phƣơng pháp so hàng sau 2 ngày lên men nƣớc thanh long .................................................................................. 42 Bảng 4.11: Sự thay đổi độ brix của các nghiệm thức thí nghiệm sau 2 ngày lên men ............................................................................................................. 44 Bảng 4.12: Sự thay đổi độ cồn của các nghiệm thức thí nghiệm ................................. 45 Bảng 4.13: Sự thay đổi hàm lƣợng acid của các nghiệm thức .................................... 46 x1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Bảng 4.14: Bảng điểm đánh giá cảm quan bằng phƣơng pháp so hàng sau 2 ngày lên men nƣớc thanh long dâu tằm .................................................................... 47 Bảng 4.15: Đánh giá chất lƣợng cảm quan sản phẩm .................................................. 48 Bảng 4.16: Một số thành phần hóa học của nƣớc ép thanh long-dâu tằm ................... 49 Bảng 4.17: Sự biến đổi thành phần hóa học của sản phẩm theo thời gian bảo quản ... 49 Bảng 4.18: Kết quả đánh giá cảm quan theo phép thử thị hiếu ................................... 52 11 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold (ten )tn menPhần 1. MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Thanh long là loại quả mát, vị dịu ngọt có mặt quanh năm trên thị trƣờng. Chúng là cây trồng đang đƣợc phát triển với tốc độ nhanh nhƣng công tác nghiên cứu về nó còn nhiều hạn chế, từ khâu chọn giống, kỹ thuật canh tác cho đến khâu bảo quản và chế biến. Điều này khiến ngƣời sản xuất gặp nhiều khó khăn trong việc xử lý và bảo quản thanh long dẫn đến tình trạng hình dạng, màu sắc trái không đẹp cũng nhƣ thời gian bảo quản ngắn và nhanh hƣ hỏng. Ở thời điểm chính vụ, thanh long có số lƣợng rất lớn, tỷ lệ trái không đạt tiêu chuẩn xuất khẩu nhiều lại khó bảo quản, giá của chúng rất thấp chỉ khoảng 500 – 1000 đ/1kg nên thích hợp để dùng làm nguyên liệu cho chế biến. Thanh long là cây trồng đang đƣợc phát triển với tốc độ nhanh nhƣng công tác nghiên cứu về nó còn nhiều hạn chế, từ khâu chọn giống, kỹ thuật canh tác cho đến khâu bảo quản và chế biến. Điều này khiến ngƣời sản xuất gặp nhiều khó khăn trong việc xử lý và bảo quản thanh long dẫn đến tình trạng hình dạng, màu sắc trái không đẹp cũng nhƣ thời gian bảo quản ngắn và nhanh hƣ hỏng.Trong khi đó sản phẩm chế biến từ loại trái cây này còn rất nhiều hạn chế. Nhằm đa dạng hóa sản phẩm chế biến từ thanh long chúng tôi tiến hành đề tài:“Nghiên cứu thử nghiệm chế biến nƣớc ép thanh long lên men”. Qua nghiên cứu, chúng tôi hy vọng có đƣợc kết quả thiết thực và ứng dụng đƣợc trong công nghệ sản xuất thức uống, mang lại nhiều lợi ích cho ngƣời nông dân đồng thời đa dạng hóa sản phẩm thanh long trên thị trƣờng. 1.2. Mục đích Xây dựng quy trình sản xuất nƣớc ép thanh long lên men. Góp phần giải quyết đầu ra cho quả thanh long Bình Thuận, nâng cao giá trị sử dụng nguyên liệu cũng nhƣ đa dạng hóa các sản phẩm từ trái thanh long. Yêu cầu 1.3. - Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến khả năng làm trong nƣớc quả thanh long Formatted Formatted: Font color: Red Formatted: Font color: Black Formatted: Justified, Indent: First line: 0.5" Formatted: Font: Bold Formatted: Bullets and Numbering 21 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold - Khảo sát tỷ lệ men Saccharomyces cerevisiae thích hợp cho quá trình lên men nƣớc thanh long - Khảo sát ảnh hƣởng của dâu tằm tới chất lƣợng nƣớc thanh long - dâu tằm lên men - Đánh giá thời gian bảo quản sản phẩm theo một số chỉ tiêu u Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Giới thiệu về cây thanh long Tên khoa học: Hylocereus andulatus (Haw) Britt et Rose thuộc: Lớp hai lá mầm Dicotyledonae Phân lớp cẩm chƣớng Caryophyllidae Bộ hoa cẩm chƣớng Caryophyllales Họ thanh long (tức họ xƣơng rồng) Cactaceae 2.1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển Thanh long (Tƣờng Liên) có nguồn gốc trong các rừng tự nhiên của Nicaragoa, Mêhicô, Columbia (Nam Mỹ). Sau đƣợc lan dần sang các nƣớc khác ở Châu Phi nhƣ Madagasca, Srilanka và các châu khác. Ngƣời Pháp gọi thanh long là Oeil de Dragon. Ngƣời Anh gọi là Dragon fruit, Green dragon hoặc Night blooming Cereus. Ở Việt Nam, thanh long đƣợc du nhập từ thời Pháp thuộc, đƣợc trồng đầu tiên ở Nha Trang và Phan Thiết cách nay khoảng 30 năm. Sau khi Xí nghiệp chế biến rau quả xuất khẩu TP.HCM thu mua và đem giới thiệu trái thanh long ra thị trƣờng nƣớc ngoài, 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 TP.HCM (Lê Minh Xuân, Phạm Văn Hai, huyện Bình Chánh)… 2.1.2 Các gống thanh long chủ yếu hiện nay ở Việt Nam Formatted: Tab stops: 0.5", Left Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Not Bold Formatted: Font: Not Bold 31 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Ở Việt Nam, thanh long chƣa phong phú về giống và chủng loại, phổ biến nhất vẫn là giống thanh long ruột trắng. Những năm gần đây, nƣớc ta đã và đang phát triển thêm hai giống thanh long mới ở khu vực phía Nam: thanh long ruột đỏ và thanh long ruột vàng. Cả hai giống này đều có khả năng ra hoa quanh năm, số lƣợng hoa nhiều hơn giống thanh long ruột trắng nhƣng khả năng đậu trái kém hơn. Theo Vũ Hữu Thoại và Nguyễn Minh Châu (1999) (trích dẫn bởi Cao Thị Phƣơng Quyên, 2002), cCác giống thanh long ở Việt Nam có đặc điểm nhƣ sau: Thanh long ruột trắng: có quả khá to, trọng lƣợng trung bình 300 – 600 gam, vỏ màu hồng hoặc đỏ sẫm, vỏ quả có những vảy dài màu xanh phân bố đều khắp đƣợc gọi là tai. Thịt quả là một khối trắng nhƣ thạch có rất nhiều hạt đen, li ti rải rác. Quả khá ngọt, ít chua, cho năng suất cao. Thanh long ruột đỏ: có cành sinh trƣởng mạnh, trái hơi dài, kích thƣớc trái trung bình, vỏ trái nhiều tai, thịt trái có màu đỏ đậm và hơi mềm, lấm tấm hạt đen, vỏ trái dày đến 3 – 3,2 mm. Thanh long ruột vàng: có cành sinh trƣởng mạnh hơn thanh long ruột đỏ, trái có dạng tròn, kích thƣớc trung bình, vỏ có nhiều tai, thịt trái màu trắng ngà, hạt nhiều và to, vỏ có độ dày từ 3,5 – 5 mm. 2.2 Đặc điểm sinh học 2.2.1 Sinh thái Các yếu tố đất đai, ánh sáng, khí hậu, nhiệt độ cũng ảnh hƣởng đến việc trồng và phát triển cây thanh long. 2.2.1.1 Đất đai Cây thanh long không kén đất, phạm vi trồng khá rộng. Tuy nhiên, trên đất không bị nhiễm phèn, nhiễm mặn, chủ động nƣớc tƣới trong mùa khô thì cho năng suất cao, đủ tiêu chuẩn xuất khẩu. Thanh long kém chịu nóng quá, nhƣng đất cát và khí hậu khô, ít mƣa nhƣ Bình Thuận, Nha Trang cũng ảnh hƣởng tốt đến chất lƣợng thanh long. Đất bị nhiễm phèn, nhiễm mặn vẫn trồng đƣợc nhƣng phải đầu tƣ chăm sóc. Formatted: Font: Not Bold 41 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Ở Tiền Giang, Long An, Bình Chánh… trong các vƣờn gia đình, số lƣợng thanh long trồng nhiều, nhƣng năng suất thấp là do sự cạnh tranh thức ăn, chất dinh dƣỡng giữa thực vật, do sự thiếu nƣớc trong mùa khô, do vậy cần phải tƣới tiêu, chăm sóc kỹ lƣỡng. 2.2.1.2 Khí hậu Thanh long lLà cây ăn trái nhiệt đới nên khí hậu miền Nam rất thích hợp cho chúng.thanh long. Với nhiệt độ trong khoảng từ 25 – 32 oC, lƣợng mƣa trong khoảng 1200mm đến 1500mm. Những nơi mƣa ít, cần có nƣớc ngọt trong mùa khô để tƣới hoặc trữ nƣớc mƣa để đảm bảo đủ lƣợng nƣớc trong mùa khô cho cây phát triển và đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. Tuy nhiên, thanh long cũng không chịu đƣợc lƣợng mƣa nhiều quá, cho nên cần làm rãnh để thoát nƣớc, hoặc lên liếp, tránh ngập úng. 2.2.1.3 Ánh sáng Là cây chịu trảng nên nhất thiết phải có đủ lƣợng ánh sáng. 2.2.1.4 Thời vụ Thích hợp nhất là trồng từ tháng 10 – 11 dƣơng lịch. 2.2.2 Thực vật học 2.2.2.1 Rễ cây Có 2 loại rễ: địa sinh và khí sinh Rễ địa sinh: phát triển từ phần lõi 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- 2cm. 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 – 30cm). 2.2.2.2 Rễ khí 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. Formatted: Font color: Black Formatted: Font: Not Bold Formatted: Tab stops: Not at 1.01" Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering 51 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 2.2.2.3 Thân cành Thân, cành trƣờn bò trên trụ đỡ, có 3 cánh dẹp, xanh, hiếm khi có 4 cánh, ở các nƣớc khác có thể có 3, 4, 5 cánh. Tiết diện ngang cho thấy có 2 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. 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 từng lớp trên đầu trụ đỡ. 2.2.2.4 Hoa Thanh Long có hoa to, dài khoảng 25 - 30cm, nở về đêm, thƣờng nở tập trung vào khoảng 19 - 20 giờ đêm và khép lại vào buổi sáng, mỗi hoa chỉ nở kéo dài trong một đêm. Hoa lƣỡng tính có nhiều nhị đực có vòi nhị dài và nhụy cái dài 20 - 24cm, đƣờng kính 5 - 8mm có mang rất nhiều núm. Nhiều lá đài và cánh hoa dính nhau thành ống. Mặt ngoài của những cánh hoa phía ngoài có màu xanh vàng, mặt trong màu trắng. Hoa thanh long ra từng bông xung quanh trên các cành, hoa có mùi thơm. Hoa tự thụ phấn không qua môi giới của gió hay côn trùng. Ra hoa và kết trái phân bổ từng chu kỳ. Xuất hiện mầm hoa: 15 -16 ngày Nở hoa: 3 - 5 ngày Từ hoa đến quả chín: 30 - 35 ngày Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Font: Times New Roman 61 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Hình 2.2 Hoa thanh long (www.Tradewindsfruit.com) 2.2.2.5 Quả Sau khi hoa thụ sẽ phát triển thành quả, trong 10 ngày đầu tốc độ tƣơng đối chậm sau đó tăng rất nhanh về cả kích thƣớc lẫn trọng lƣợng. Quả thanh long hình bầu dục. Khi còn non vỏ quả có màu xanh, khi chín chuyển sang màu đỏ, trên lớp vỏ mỏng có những phiến hoa còn lại thƣờng gọi là tai trái và có màu xanh, thịt trái thanh long phổ biến có màu trắng trong, hoặc màu trắng ngà (đối với thanh long ruột vàng), hoặc màu đỏ (đối với thanh long ruột đỏ), thịt quả có nhiều hạt màu đen nhỏ hơn hạt mè. Quả thanh long có rất nhiều chất nhầy và pectin. Kích thƣớc quả thanh long thâm canh có chiều dài phổ biến khoảng 12,5 - 16cm, đƣờng kính 9 -13cm, trọng lƣợng trung bình 250 - 700g/quả (Sở Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn tỉnh Bình Thuận, 2002). Ruột trắng Ruột vàng Ruột đỏ Hình 2.3 Quả thanh long (www.Tradewindsfruit.com) 2.3 Thành phần dinh dƣỡng Trong quả thanh long chứa nhiều nƣớc, các chất khoáng nhƣ: Ca, Fe, Mg, P, Na, pectin. (Nguyễn Văn Kế, 1977). Bảng 2.1 Thành phần hoá học của quả thanh long Thành phần hóa học g/100gr thịt quả Thành phần hóa học mg/100gr thịt quả Nƣớc 85.3 Vitamin C 3 Protein 1.1 Niacin 2.8 Glucose 0.57 Vitamin A 0.0111 Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Font color: Black Formatted: Font: Bold Formatted: Font: Bold 71 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Fructose 3.2 Calcium 10.2 Sorbitol 32.7 Sắt 6.07 Carbohydrat 11.2 Magnesium 38.9 Chất xơ 1.34 Phospho 27.5 Tro 0.56 Kali 27.2 Năng lƣợng 67.7 Natri 2.9 (Nguồn: Sở Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường tỉnh Bình Thuận, 2000) 2.4 Pectin Hình 2.6: Mô hình cấu trúc pectin trong thành tế bào thực vật 2.4.1 Định nghĩa Pectin là một phân tử tƣơng tự nhƣ tinh bột, khác ở chỗ đơn vị tuần hoàn của pectin là acid galacturonic thay vì glucose ở tinh bột. Pectin là hợp chất cao phân tử mạch thẳng có cấu tạo từ sự kết hợp của các acid galacturonic qua các liên kết -1,4-glucoside. Trong thực vật, pectin có chức năng tự nhiên nhƣ một chất keo để giữ thành tế bào cũng nhƣ các tế bào lại với nhau. Tùy thuộc vào nguồn pectin mà pectin có khối lƣợng phân tử từ 80.000 – 200.000 Da. pectin có nhiều trong trái thanh long. Pectin không hòa tan trong rƣợu và các dung môi hữu cơ khác. Pectin tan trong nƣớc, NH3, dung dịch kiềm, Na2CO3 và trong glycerin nóng. 2.4.2 Cấu trúc Formatted: Font: Italic, Font color: Black Formatted: Font: Bold 81 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Hình 2.7: Cấu trúc hóa học của phân tử pectin 2.4.3 Phân loại Trong thực vật, pectin tồn tại dƣới 3 dạng: oPectin hòa tan: là ester methylic của acid polygalacturonic. oPectinic acid: là polygalacturonic acid có một phần nhỏ các nhóm carboxyl đƣợc ester hóa bằng methanol. oProtopectin: tạo độ cứng cho quả xanh, không tan trong nƣớc. Trong thành phần có các phân tử pectin, các phân tử cellulose và các ion Ca2+, Mg2+, các gốc phosphoric acid, acetic acid và đƣờng. Protopectin Protopectin khi bị thủy phân bằng acid thì giải phóng pectin hòa tan. 2.5 Tìm hiểu về hệ enzyme pectinase 2.5.1 Enzyme Chữ “enzyme” đƣợc bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là chất trong nấm men. Enzyme đƣợc các cơ thể sinh vật tổng hợp nên và tham gia các phản ứng hóa học trong cơ thể. Enzyme là một chất hữu cơ, trong khi đó các chất xúc tác Formatted: Bullets and Numbering 91 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold hóa học thƣờng là chất vô cơ. Sau này, các nhà khoa học xác định chúng là protein. Nhƣ vậy enzyme là một protein có khả năng tham gia xúc tác các phản ứng hóa học trong và ngoài cơ thể. Pavlov đã nói: “Hoạt động của enzyme là biểu hiện đầu tiên của hoạt động sống. Không có sự sống nào lại không có quá trình enzyme”. Các enzyme xúc tác cho hầu hết các phản ứng hoá học xảy ra trong cơ thể sống, bảo đảm cho các quá trình chuyển hóa các chất trong cơ thể sống tiến hành với tốc độ nhịp nhàng cân đối, theo những chiều hƣớng xác định. Enzyme bảo đảm cho sự trao đổi thƣờng xuyên giữa cơ thể sống và môi trƣờng ngoài, nghĩa là bảo đảm điều kiện tiên quyết cho sự tồn tại của cơ thể sống. Enzyme không những hoạt động xúc tác trong tế bào mà còn ngoài tế bào sinh vật, chính điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc ứng dụng enzyme vào nhiều lĩnh vực khác của công nghiệp và đời sống. Enzyme có hiệu suất xúc tác cực kỳ lớn, hoạt độ xúc tác của enzyme lớn gấp hàng trăm, hàng nghìn hoặc hàng triệu lần các chất xúc tác vô cơ và hữu cơ khác. Ví dụ nhƣ trong phản ứng thủy phân saccharose nếu dùng saccharase làm xúc tác tốc độ phản ứng tăng nhanh gấp 2 ×1012 lần so với khi dùng acid làm xúc tác. Điều quan trọng là enzyme có thể thực hiện hoạt động xúc tác trong điều kiện nhẹ nhàng, ở áp suất và nhiệt độ bình thƣờng của cơ thể, pH môi trƣờng gần pH sinh lý. Hơn nữa enzyme lại có khả năng lựa chọn cao đối với kiểu phản ứng mà nó xúc tác cũng nhƣ đối với chất mà nó tác dụng. Vì enzyme là những chất không thể chế biến đƣợc bằng phƣơng pháp tổng hợp hóa học nên ngƣời ta thƣờng thu chúng từ các nguồn sinh học. Enzyme có trong tất cả các cơơ quan, mô của động thực vật cũng nhƣ trong tế bào vi sinh vật. Enzyme đƣợc thu nhận từ nhiều nguồn khác nhau: động vật (pepsin từ dạ dày, trypsin từ tụy tạng….), thực vật (amylase từ thóc nảy mầm, bromelin từ thơm…). Tuy nhiên không thể dùng hai nguồn này làm nguyên liệu để sản xuất các chế phẩm enzyme với qui mô công nghiệp vì những lí do nhƣ khó tìm, tốc độ 101 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold sinh sản chậm, đắt tiền,… Mặc dù vậy, ngƣời ta có thể tận dụng phế phẩm từ hai nguồn này làm môi trƣờng và thức ăn để nuôi cấy vi sinh vật cho sản xuất enzyme. Trong các nguồn nguyên liệu sinh học thì nguồn nguyên liệu vi sinh vật (nấm men, nấm mốc, vi khuẩn…) là dồi dào và đầy hứa hẹn. Vi sinh vật là giới sinh vật đƣợc xem nhƣ nhiều nhất và có khả năng chuyển hóa vật chất trong thiên nhiên mạnh nhất. Hiện nay ngƣời ta khai thác enzyme nhiều từ vi sinh vật và đƣợc ứng dụng rất nhiều trong đời sống, sản xuất. Hệ enzyme vi sinh vật vô cùng phong phú. Vi sinh vật có thể đồng hóa bất kỳ chất nào trong thiên nhiên, trong khi có nhiều chất mà động vật và thực vật không thể đồng hoá đƣợc. Enzyme của vi sinh vật có hoạt tính rất mạnh, vƣợt xa các sinh vật khác. Do vậy chỉ cần sử dụng một lƣợng nhỏ enzyme có thể chuyển hoá một lƣợng lớn cơ chất. Ngƣời ta tính rằng trong 24 giờ, vi sinh vật có thể chuyển hóa một lƣợng thức ăn gấp 30 – 40 lần so với trọng lƣợng cơ thể của chúng. Vi sinh vật sinh sản với tốc độ cực kỳ nhanh chóng, tuy khối lƣợng nhỏ, kích thƣớc bé, nhƣng tỷ lệ enzyme trong tế bào tƣơng đối lớn nên quá trình sản xuất chế phẩm enzyme khá dễ dàng, thao tác thuận lợi, hiệu suất thu hồi cao. Trong một thời gian ngắn, ta có thể thu nhận đƣợc một khối lƣợng enzyme rất lớn. Đối với một số trƣờng hợp có thể dùng 100% sinh khối vi sinh vật làm nguồn enzyme. Phần lớn thức ăn để nuôi vi sinh vật lại dễ kiếm và rẻ tiền. Đa số vi sinh vật cho enzyme thƣờng có khả năng phát triển trên môi trƣờng đơn giản rẻ tiền nhƣ các phế phụ liệu, phế phẩm của các ngành sản xuất. Ƣu điểm lớn của việc thu nhận enzyme từ vi sinh vật là có khả năng tăng cƣờng sinh tổng hợp các enzyme nhờ chọn giống khi tạo đƣợc những biến chủng có hoạt lực cao. Vi sinh vật rất nhạy cảm với tác động môi trƣờng, có khả năng thích ứng với nguồn dinh dƣỡng. Vì vậy, khi thay đổi điều kiện sống của vi sinh vật hoặc tác động lên chúng bằng các tác nhân khác nhau có thể thay đổi dễ dàng hệ enzyme cũng nhƣ hoạt tính của chúng và gia tăng tối đa quá trình sinh tổng Formatted: Bullets and Numbering 111 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold hợp. Điều đó cho phép ta có thể tạo đƣợc những enzyme theo ý muốn, dễ dàng thu nhận đƣợc enzyme có độ thuần khiết cao. Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học, đặc biệt trong lĩnh vực sinh học nói chung và công nghệ sinh học nói riêng, cùng với nhu cầu enzyme trong các ngành công nghiệp ngày càng cao, phƣơng pháp sinh tổng hợp enzyme ngày càng đƣợc áp dụng rộng rãi, và có hiệu quả trong nhiều nƣớc trên thế giới. Nhật Bản là một trong những quốc gia đi đầu trong lĩnh vực này, ở Nhật đã có hơn 20 công ty sản xuất chế phẩm enzyme. Mỗi năm Nhật sản xuất khoảng 9850 tấn amilase, 8960 tấn protease, 2200 tấn glucoamilase, 100 tấn lipase, 200 tấn enzyme khác…Ở các nƣớc phát triển nhƣ Đức, Hungari, Nga, Pháp, Anh, Đan Mạch, Trung Quốc…ngành công nghiệp sản xuất enzyme cũng đƣợc chú ý và phát triển khá mạnh. 2.5.2 Pectinase 2.5.2.1 Định nghĩa Enzyme pectinase là enzyme xúc tác sự phân hủy của các polymer pectin. Sự phân hủy pectin trong tự nhiên thƣờng xảy ra khi trái cây chín. Những enzyme này có một vai trò hết sức quan trọng trong quá trình bảo quản trái cây và rau quả. Enzyme pectinase cũng đƣợc ứng dụng nhiều trong chế biến thực phẩm, đặc biệt là khả năng làm trong nƣớc quả. 2.5.2.2 Ứng dụng Pectinase đƣợc tạo ra trong suốt quá trình chín tự nhiên của một số quả (cùng với cellulase), chúng giúp làm mềm thành tế bào của quả. 2.5.2.3 Phân loại Enzyme pectinase có thể đƣợc phân loại theo cơ chế tác dụng của chúng oPectinesterase (PE): xúc tác sự thủy phân của các nhóm methyl ester. oPolygalacturonase: còn có tên gọi là poly -1,4- galacturoniglucanohydrolase, xúc tác sự phân cắt các mối liên kết -1,4- glycoside. Formatted: Bullets and Numbering 121 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Polymethylgalacturonase: hay còn gọi là -1,4-galacturonite- methylesglucanohydrolase, tác dụng trên polygalacturonic acid đã đƣợc methoxyl hóa. Enzyme này lại đƣợc phân thành 2 nhóm nhỏ là endo-glucosidase- polymethylgalacturonase kiểu I và exo-glucosidase-polymethylgalacturonase kiểu III. Polygalacturonase: enzyme tác dụng trên pectic acid (hoặc pectinic), cũng đƣợc chia thành 2 nhóm nhỏ là endo-glucosidase-polygalacturonase kiểu II và exo-glucosidase-polygalacturonase kiểu IV. oPectate lyase (PEL): xúc tác sự phân cắt các đơn vị galacturonate không bị ester hóa. Các enzyme vi sinh vật ngoại bào này đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình gây bệnh ở thực vật, gây ra sự phân hủy mô của thành tế bào, làm mềm và làm mục mô thực vật. Ngoài ra còn có: oPectin-transeliminase oPolygalacturonate-transeliminase oPectin lyase (PNL) 2.5.2.4 Chức năng Pectinase làm đứt trạng thái gắn chặt giữa những phân tử acid galacturonic để làm ngắn chuỗi pectin từ những đoạn lớn thành những đoạn nhỏ hơn. Cơ chế xúc tác của pectinase sử dụng nƣớc, vì thế pectinase đƣợc xem là một enzyme thủy phân. Nó cắt đứt phân tử nƣớc, gắn –H vào một C và gắn –OH vào một C khác. Formatted: Bullets and Numbering 131 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Hình 2.9: Hoạt động của pectinase 2.5.2.5 Các vi sinh vật tổng hợp pectinase oNấm mốc Aspergillus awamori, Asp.ergillus foetidus, Asp.ergillus niger, Asp.ergillus terrus, Asp.pergillus saitoi Fusarium moniliforme Penicillium glaucum, Pen.icillium ehrlichii, Pen.icillium chrysogenum, Pen.icillium expanam, Pen.icillium cilrrimim,… oNấm men Saccharomyces fragilis oVi khuẩn Bacillus polymyxa Flavobacterium pectinovorum Klebsiella aerogenes,… Ngoài ra, pectinase cũng đƣợc tiết ra bởi một số mầm bệnh cây trồng nhƣ: oNấm Monilinia fructigena oVi khuẩn gây thối rữa Enwinia carotovora 2.6 Lên men rƣợu (Ethylic) 2.6.1 Khái niệm chung Trong tất cả các quá trình lên men thì quá trình lên men rƣợu đã có từ lâu đời, và đƣợc ứng dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp. Từ thời cổ xƣa ở nhiều nƣớc nhƣ Ai Cập, Hy Lạp, Ý đã có nghề làm rƣợu vang từ nho, sau đó là nghề làm rƣợu ethylic, bia, nƣớc giải khát lên men từ trái cây đƣợc phát triển nhanh chóng và ứng dụng nhiều, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm. Rƣợu ethylic (ethanol) công thức hóa học là C2H5OH, là một dung dịch lỏng không màu nhẹ hơn nƣớc, mùi thơm, vị cay, hoà tan trong nƣớc theo bất kì tỉ lệ nào. Tỉ trọng d20 = 0,7894, tỉ nhiệt C = 0,615, nhiệt độ sôi 78oC, nhiệt độ cháy 12oC. Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Font: 13 pt Formatted: Line spacing: Multiple 1.48 li 141 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Rƣợu ethylic đƣợc ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhƣ: công nghiệp nhựa, hƣơng liệu, keo dán, thuốc sát trùng… Trong công nghiệp thực phẩm, rƣợu đƣợc làm rƣợu uống, nƣớc giải khát, rƣợu mùi, làm dấm. Quá trình lên men rƣợu còn đƣợc áp dụng trong chế biến thực phẩm một cách đa dạng phong phú nhƣ: sản xuất rƣợu nếp, bánh mì, bánh bao, bia, nƣớc giải khát lên men từ trái cây, rƣợu vang, sâm banh… (Đồng Thị Thanh Thu, 1998). 2.6.2 Cơ sở sinh hoá của quá trình lên men rƣợu Sự lên men rƣợu là một quá trình sinh hoá phức tạp, có sự tham gia của nấm men Saccharomyces, trải qua hàng loạt các phản ứng phức tạp với sự tham gia của nhiều men khác nhau. Phƣơng trình tổng quát của sự lên men rƣợu là: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 27Kcal. Sản phẩm chính là ethanol (C2H5OH), khí CO2, sản phẩm phụ là glycerin, acid sucxinic, một số aldehyt, rƣợu cao phân tử… Quá trình lên men rƣợu nếu đi từ nguyên liệu là glucose lên men ở pH 4-5 sẽ qua các giai đoạn chính sau : Giai đoạn 1: Giai đoạn đƣờng phân Glucose (C6H12O6) Acid pyruvic (CH3 – CO - COOH) Đây là giai đoạn phức tạp nhất bao gồm nhiều phản ứng khác nhau, và nhiều enzym khác nhau tham gia. Giai đoạn 2: acid pyruvic bị decarboxyl hoá (khử CO2) do enzym pyruvat- decarboxylaza xúc tác tạo thành axetaldehyt. - CO2 CH3CO – COOH CH3CHO Enzym Giai đoạn 3: Axetaldehyt tiếp nhận hydro từ NAD-H2 (enzym alcohol- dehydrogenaza) xúc tác tạo thành rƣợu ethanol. CH3CHO C2H5OH NADH2 NAD 151 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Tùy theo điều kiện lên men, pH môi trƣờng… Quá trình lên men rƣợu sẽ theo chiều hƣớng tạo sản phẩm chính, phụ khác nhau (Đồng Thị Thanh Thu, 1998). 2.6.3 Tác nhân của quá trình lên men rƣợu 2.6.3.1 nấm men Nấm men là tên chung để chỉ nhóm nấm thƣờng có cấu tạo đơn bào và thƣờng sinh sản vô tính theo lối nẩy chồi. Nấm men phân bố hết sức rộng rải trong tự nhiên: đất, nƣớc, lƣơng thực thực phẩm, rau quả. Đặc biệt, chúng hiện diện nhiều ở các đất trồng nho và cây ăn quả. Nhiều loại nấm men có khả năng lên men rƣợu vì vậy con ngƣời đã biết sử dụng chúng để nấu rƣợu, làm bia, cồn, glycerin. Nấm men sinh sản nhanh chóng, sinh khối giàu protein và vitamine vì vậy chúng còn đƣợc sử dụng rộng rải trông công nghiệp chế biến thức ăn bổ sung cho ngƣời và gia súc. Nấm men còn đƣợc sử dụng làm nở bột mì, gây hƣơng nƣớc chấm, làm dƣợc phẩm. Tuy nhiên, có một số loại nấm men có thể gây bệnh cho ngƣời và gia súc (Candida), làm hỏng lƣơng thực thực phẩm (Mycoderma) (Lâm Thanh Hiền và ctv, 2000). 2.6.3.2 Tác nhân của quá trình lên men rƣợu Tác nhân chính của quá trình lên men rƣợu là giống nấm men Saccharomyces, chúng sinh sản chủ yếu theo lối nảy chồi, có khả năng hình thành bào tử, sống kỵ khí không bắt buộc, có khả năng lên men các loại đƣờng khác nhau. Các loại nấm men tiêu biểu là: + S. cerevisiae (nấm men rƣợu bia hay nấm men bánh mì) + S. ellipsoideus (nấm men nho) có thể tạo 17 - 18% rƣợu, dùng sản xuất rƣợu vang + S. paradosus thƣờng gặp trên bề mặt các chín nhƣ nho, táo, lê, đào… + S. lactic thƣờng phát triển trên sữa… (Đồng Thị Thanh Thu, 1998). Đặc điểm Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae là nhóm nấm men phân bố rộng rãi nhất. Thể đơn bội của nó có n = 17 nhiễm sắc thể, thể lƣỡng bội có n = 34. Ngoài nhiễm sắc thể ra, trong nhân tế tế bào Saccharomyces cerevisiae còn có từ 50 – 1000 Formatted: Bullets and Numbering 161 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold plasmid có cấu tạo là một phân tử ADN hình vòng kín có kích thƣớc 2µm, có khả năng sao chép độc lập, mang tính trạng di truyền (Trần Cẩm Vân, 2002). Saccharomyces cerevisiae có khả năng lên men rất nhiều loại đƣờng nhƣ glucose, saccharose, fructose, galactose, maltose, rƣợu ethanol, glycerin nhƣ nguồn cacbon, sử dụng acid amin và muối amon nhƣ nguồn nitơ… (Nguyễn Đức Lƣợng, 1996). 2.6.4 Nguyên liệu sản xuất rƣợu Trong công nghiệp sản xuất rƣợu có thể dùng 2 loại nguyên liệu sau: Nguyên liệu có sẵn đƣờng nhƣ mật rỉ, dung dịch đƣờng, dịch ép trái cây… Nấm men có thể lên men trực tiếp từ nguyên liệu này tạo rƣợu mà không cần qua giai đoạn đƣờng hóa (thủy phân) ban đầu. Nguyên liệu có bột: sắn, ngô, khoai, bột… với loại nguyên liệu này, nấm men không lên men đƣợc, mà cần phải qua giai đoạn đƣờng hóa (thuỷ phân tinh bột thành đƣờng dễ lên men. Tác nhân xúc tác thƣờng dùng là amylase của nấm mốc, hay amylase của malt đại mạch nẩy mầm (Đồng Thị Thanh Thu, 1998). 2.6.5 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lên men rƣợu 2.6.5.1 Nồng độ đƣờng Ảnh hƣởng lớn đến hiệu suất lên men. Nấm men chỉ có khả năng lên men đƣờng thành rƣợu trong khoảng nồng độ đƣờng phù hợp từ 10 - 15%, nồng độ đƣờng quá cao sẽ ức chế nấm men, và năng lực lên men rƣợu giảm, khi nồng độ đƣờng 30 - 35% sự lên men gần nhƣ đình chỉ. Nồng độ đƣờng quá thấp cũng làm giảm năng lực lên men. 2.6.5.2 Hàm lƣợng oxy Nấm men là loại vi sinh vật hô hấp tùy ý. Trong điều kiện yếm khí nó sẽ lên men đƣờng tạo rƣợu và CO2. Còn trong điều kiện đầy đủ oxy, nó có khả năng oxy hóa đƣờng thành CO2và H2O. Đồng thời sinh sản, phát triển mạnh, kìm hãm sự lên men rƣợu bằng oxy gọi là “hiệu ứng Pasteur”. Do vậy trong sản xuất rƣợu, giai đoạn đầu cần tạo điều kiện hiếu khí để nấm men sinh sản, phát triển đủ 171 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold lƣợng tế bào cần thiết cho quá trình lên men rƣợu. Sau đó phải yếm khí tuyệt đối để nấm men chuyển hóa đƣờng thành rƣợu. 2.6.5.3 Độ pH pH có ảnh hƣởng lớn đến quá trình lên men, tạo sản phẩm chính và phụ khác nhau. Nếu pH 4 - 5 lên rƣợu bình thƣờng tạo sản phẩm chính là ethanol. Đây là điều kiện cần thiết trong quá trình lên men rƣợu ở các nhà máy rƣợu hiện nay 2.6.5.4 Nhiệt độ Nhiệt độ là yếu tố cần thiết ảnh hƣởng lớn đến nấm men và sự lên men. Thông thƣờng nhiệt độ phù hợp cho lên men là 28 - 30oC. Nhiệt độ khoảng hơn 50 oC và dƣới 0oC sự lên men hầu nhƣ đình chỉ. 2.6.5.5 Nồng độ rƣợu tạo thành Rƣợu tạo ra trong quá trình lên men có ảnh hƣởng đến sự lên men. Thông thƣờng nấm men lên men đến nồng độ rƣợu đạt 12 - 14%. Một số ít nấm men có thể lên men đạt nồng độ rƣợu 17 - 20% với nồng độ rƣợu cao hơn sẽ ức chế nấm men và hầu nhƣ kìm hãm lên men rƣợu (Đồng Thị Thanh Thu, 1998). 2.66 Một số sản phẩm ứng dụng quá trình lên men rƣợu Ở Việt Nam Rƣợu đế: sản xuất từ gạo, nếp, khoai mì, khoai tây, bắp. Rƣợu nếp than (rƣợu cẩm): sản xuất từ nếp. Rƣợu cần: sản xuất từ các loại gạo của lúa nƣơng. Rƣợu vang: sản xuất từ nho, sơri … Trên thế giới Rƣợu Whisky: làm từ bắp, lúa mạch Rƣợu Rhum: làm từ mật rỉ đƣờng Rƣợu Cognac (Hennessy): làm từ nho Rƣợu Gin: làm từ bắp và hắc mạch Rƣợu Vodka: làm từ quả táo. 2.7 Nƣớc giải khát lên men Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering 181 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 2.7.1 Định nghĩa Nƣớc giải khát lên men là sản phẩm của quá trình lên men rƣợu chƣa kết thúc. 2.7.2 Thành phần hoá học Tuy khác nhau về nồng độ chất hòa tan và tên gọi nhƣng nói chung nƣớc giải khát lên men thƣờng chứa các chất giống nhau với hàm lƣợng vào khoảng sau: (diễn đạt) Nồng độ chất khô hòa tan (đo theo đƣờng kế): 5-8% khối lƣợng Acid tổng số (tính theo acid citric): 0,6 – 2% thể tích Nồng độ rƣợu: 0.5-1.5% thể tích. (tltk????) 2.7.3 Công dụng Nƣớc giải khát lên men có mùi thơm thoảng nhẹ, độ chua vừa phải làm kích thích tiêu hoá, cung cấp cho cơ thể một số vitamine, acid amin do men tự phân hủy ra. Nấm men có khả năng tạo ra nhiều chất béo, muối khoáng và vitamine (B1, B2, PP…). Nƣớc quả lên men có tác dụng giải nhiệt do CO2 thoát ra trong phản ứng lên men sẽ hoà tan vào nƣớc, sau đó tác dụng với các chất hoặc nguyên tố có trong thành phần của nƣớc giải khát, tạo ra các ester đơn giản và phức tạp, nên có mùi thơm và dịu hơn, giải nhiệt tốt hơn vì khi uống nƣớc giải khát có gaz thì CO2 sẽ bay hơi và thu nhiệt đó gây nên cho ta cảm giác mát và khoan khoái. 2.7.4 Đặc điểm của…. Trong nƣớc giải khát lên men, các quá trình sinh học còn tiếp diễn. Do đó, không thể bảo quản lâu quá 2 ngày dù ở nhiệt độ thấp. Khi rót ra cốc mà để lâu thì chất lƣợng nƣớc giải khát cũng bị giảm rõ rệt sau 2 - 3 giờ. Vì vậy, nƣớc giải khát lên men nói chung thƣờng chỉ sản xuất đủ tiêu dùng trong ngày và nên uống khi còn tƣơi. Tuy nhiên đối với một số nƣớc giải khát lên men cao cấp ngƣời ta loại bớt tế bào nấm men, rót vào chai, đậy nút kín rồi đem thanh trùng ở nhiệt độ thích hợp. Thời gian bảo quản cho phép tăng đến 2 - 3 tháng, tƣơng tự nhƣ bia. 2.7.5 Đặc điểm của cái gì? 191 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Ƣu điểm: đơn giản, đòi hỏi ít trang bị, có thể tổ chức ở quy mô xí nghiệp, hợp tác xã và gia đình Nhƣợc điểm: giá thành cao và nếu điều kiện kỹ thuật không đảm bảo thì nƣớc quả lên men dễ dàng bị hƣ hỏng (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986). 2.7.6 Phân loại gì? Tùy theo nguồn nguyên liệu dùng để pha chế dịch lên men, ngƣời ta chia nƣớc giải khát lên men thành nhiều nhóm khác nhau. Ở nƣớc ta, tuy chƣa sản xuất nhiều loại nƣớc giải khát này nhƣng có thể chia thành 2 nhóm chính: nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu chứa tinh bột và nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả. Ví dụ: nƣớc dứa lên men, cam lên men, hoặc nƣớc giải khát từ ngô, sắn lên men... (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986). 2.7.6.1 Nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả Qui trình sản xuất nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả đơn giản hơn nhiều so với sản xuất từ nguyên liệu chứa tinh bột và gồm các giai đoạn sau: Chuẩn bị sirô nƣớc quả Dứa, cam, chanh, vải, nhãn, xoài, chôm chôm… đƣợc rửa sạch, gọt vỏ hoặc bóc vỏ, sau đó cứ 1kg thịt quả ngâm với 2kg đƣờng. Sau 15 - 20 ngày chiếc hoặc gạn nƣớc đƣờng (sirô) lần 1 ra tiếp đó cho thêm 1kg đƣờng nữa và cũng để 15 - 20 ngày, chiếc nƣớc quả lần 2. Sirô lần 1 và lần 2 đem pha lẫn rồi rót vào chai, đậy nút để dùng dần. Sirô quả chế biến nhƣ trên sẽ có nồng độ khoảng 65 - 75% chất khô, có thể bảo quản hàng năm ở nhiệt độ phòng vẫn giữ đƣợc hƣơng vị ban đầu. Pha chế dịch lên men và tiến hành lên men Dùng nƣớc vô trùng pha loãng sirô đến còn nồng độ chất khô hòa tan 5 - 8% (tùy chất lƣợng sản phẩm định sản xuất) rồi bơm vào thùng lên men kín.pH dịch lên men khoảng 5,4 - 5,8. Dùng chủng men hoặc men khô giống theo tỉ lệ 1:10 cho tới khi đủ lƣợng men giống cần cho sản xuất. Lƣợng men giống cần cho lên men chính khoảng 5% so với dịch lên men. Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering 201 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Thùng lên men cần đƣợc vệ sinh và thanh trùng, sau đó làm nguội tới 30 oC rồi cho dịch lên men và men giống vào. Khuấy đều trong 3 - 5 phút rồi để yên cho nấm men hoạt động biến thành rƣợu. Nhiệt độ lên men khống chế ở 28 - 30oC. Sau 10 giờ lên men lấy mẫu kiểm tra nếu nồng độ chất khô hòa tan của dịch lên men giảm 1,0 – 1,2% thì đem dịch lên men làm lạnh ở 10oC. Do lạnh nên tế bào nấm men sẽ lắng xuống, nhờ đó giảm bớt cƣờng độ lên men đồng thời CO2 sẽ hòa tan vào nƣớc giải khát. Sau 2 giờ tháo bớt dịch lên men sau đó lấy nƣớc giải khát qua van. Chú ý rằng tốc độ và nhiệt độ làm lạnh có ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng nƣớc giải khát. Làm lạnh nhanh và ở nhiệt độ thấp thì nấm men sẽ lắng nhanh, hạn chế đƣợc cƣờng độ lên men, do đó thành phần nƣớc giải khát ổn định hơn trong thời gian bảo quản, nhất là ở mạng lƣới thƣơng nghiệp. Vì vậy, nếu xí nghiệp có điều kiện thì nên làm lạnh tới 5 - 6oC. Nồng độ tế bào nấm men trong nƣớc giải khát phụ thuộc vào tốc độ và nhiệt độ làm lạnh, có thể 15 - 25 triệu tế bào/ml. Ảnh hƣởng của nhiệt độ khi làm lạnh đến biến đổi chất của nƣớc giải khát sau bảo quản 2 ngày ở phòng có nhiệt độ 20oC nhƣ sau: Nhiệt độ làm lạnh khi tách men (oC) 6 12 Sự tăng độ rƣợu (%) 0,5 0,8 Sự giảm nồng độ chất khô (%) 0,9 1,5 Pha chế và điều chỉnh nƣớc giải khát thành phẩm Tùy theo chất lƣợng nƣớc giải khát qui định mà sau khi tách men có thể pha thêm dịch đƣờng hoặc sirô quả rồi dùng CO2 sục đều, tiếp đó mới chiếtc rót vào thùng. Chiếc rót và hoàn thiện sản phẩm Chiếc rót và hoàn thiện sản phẩm là giai đoạn cuối cùng của nƣớc giải khát. Nó giúp cho việc giữ gìn và bảo quản tốt những tính chất của sản phẩm Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering 211 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold đƣợc tạo ra trong quá trình sản suất. Điều này đặc biệt quan trọng đối với nƣớc giải khát lên men (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986). 1: thùng lên men hai vỏ 4 5 2:van tháo cặn và nƣớc vệ sinh 1 3: van tháo nƣớc giải khát 4: nắp đậy 5: áp kế 3 6: ống cao su có van 6 7: thùng chứa đá và ruột gà làm lạnh 2 7 8: cốc đựng nƣớc giải khát. 8 Hình 2.4 Thùng lên men và làm lạnh (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986) 2.7.6.2 Nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu tinh bột (viet ngan gon) Quá trình sản xuất nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu tinh bột gồm các giai đoạn sau: - Chuẩn bị thóc mầm (chế phẩm enzym dùng để đƣờng hóa tinh bột) - Thơm hóa và đƣờng hóa - Chuẩn bị dịch lên men và men giống - Lên men và pha chế nƣớc giải khát - Chiết rót và đóng thùng (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986). 2.7.7 Nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu tinh bột Thanh trùng có thể tiến hành trên máy nếu có hệ thống thiết bị rửa, chiết rót hoàn chỉnh. Trƣờng hợp không có thiết bị kể trên, có thể thực hiện trong các thùng sắt, gỗ, nhôm có dạng hình vuông, tròn hoặc chữ nhật tùy ý. Đặt tất cả các chai vào thùng và cho nƣớc đầy đến cổ chai rồi tăng dần nhiệt độ: đầu tiên đun đến 45oC/15 phút, sau đó tiếp tục tăng nhiệt độ lên 65oC/35-40 phút. Tiếp đó làm lạnh đến 45oC/10 phút và làm lạnh dần đến 100C. Trong quá trình làm lạnh, Formatted: Font: Bold 221 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold không nên làm lạnh quá nhanh để tránh vỡ ở chai do chênh lệch nhiều về nhiệt độ. Nƣớc giải khát đóng chai và thanh trùng nhƣ trên có thể bảo quản từ 2 đến 3 tháng, thậm chí hàng năm cũng không ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng. Nếu khi pha chế và điều chỉnh cuối cùng có thêm sirô quả và bảo đảm kín hoàn toàn thì chất lƣợng nƣớc giải khát lên men sẽ tăng cùng với thời gian bảo quản, hƣơng vị sẽ thơm và dịu hơn (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986). 2.7.8 Một số loại nƣớc giải khát lên men trên thế giới một số sản phẩm từ thanh long hoặc sản phẩm trái cây lên men Ở châu Á - Sake: Sản xuất tại Nhật Bản làm từ gạo đƣợc lên men bởi Amylomyces rouxii (hoặc Aspergilus oryzae) với một nồng độ rƣợu thấp. - Các loại nƣớc giải khát lên men tƣơng tự đƣợc sản xuất tại Thái Lan với tên gọi là Sato, tại Philippin với tên gọi Binuburan, tại Hàn Quốc với tên gọi Yakju. - Loại nƣớc giải khát lên men Ragi của Indonesia cũng đƣợc làm từ gạo và đƣợc lên men bởi Amylomyces rouxii, hoặc Mucor circinelloides (Ekundayo, 1980). Ở châu Phi - Kaffir: đƣợc làm do những ngƣời Bantous ở miền Nam Châu Phi dùng hạt bo bo lên men nhờ Aspergilus flavus, Amylomyces rouxii và một vài nấm men có sẵn trên các hạt của cây bo bo. - Dạng bia Burukutu ở Nigeria, Bénin và Ghana thì cũng làm tƣơng tự nhƣ vậy. Pito là một dạng nƣớc lên men đƣợc làm ở Nigeria và Ghana bằng cách cho lên men hỗn hợp bắp và bo bo nhờ vào nhiều loại nấm men khác nhau, đáng kể nhất là các loại: Rhizopus oryzae, Aspergillus flavus, Penicillium funiculosum, P. citrinum ở giai đoạn đầu của sự lên men, sau đó vào cuối giai đoạn lên men thì các loại nhƣ: Geotrichum Candidum, A.versicolor, Penicillium simplicissimum và P. purpurrogenum giữ vai trò chủ yếu. Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering 231 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold - Sự lên men bắp hoặc kê kê đã tạo ra một loại nƣớc giải khát có tên là Ogi ở Nigeria, Akasa và Kenkey ở Ghana. Gari sản xuất ở miền nam Nigieria từ bột khoai mì đƣợc lên men do loại nấm Georichum (Morceau, 1989). 2.7.9 Yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đối với nƣớc giải khát lên men Đối với bia và các loại nƣớc giải khát có độ cồn thấp, theo TCVN 5042- 1994 yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đƣợc quy định nhƣ sau: Bảng 2.5 Yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đối với nƣớc giải khát lên men và bia Tên chỉ tiêu Không đóng chai Đóng chai (hộp) 1.Tổng số vi khuẩn hiếu khí (khuẩn lạc/ml) <10 3 <10 2 2. E.coli Không đƣợc có 3. Clostridium perfringens Không đƣợc có 4. Vi sinh vật gây đục (quan sát bằng mắt) Không đƣợc có 5. Nấm men- mốc (tế bào/ml) <102 Không đƣợc có 6. Staphyllococus aureus Không đƣợc có 2.1.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển Thanh long (Tƣờng Liên) có nguồn gốc trong các rừng tự nhiên của Nicaragoa, Mêhicô, Columbia (Nam Mỹ). Sau đƣợc lan dần sang các nƣớc khác ở Châu Phi nhƣ Madagasca, Srilanka và các châu khác. Ngƣời Pháp gọi thanh long là Oeil de Dragon. Ngƣời Anh gọi là Dragon fruit, Green dragon hoặc Night blooming Cereus. Ở Việt Nam, thanh long đƣợc du nhập từ thời Pháp thuộc, đƣợc trồng đầu tiên ở Nha Trang và Phan Thiết cách nay khoảng 30 năm. Sau khi Xí nghiệp chế biến rau quả xuất khẩu TP.HCM thu mua và đem giới thiệu trái thanh long ra thị trƣờng nƣớc ngoài, thì phong trào trồng thanh long phát triển mạnh ở Phan Rang, Phan Thiết, Buôn Ma Thuột, cho đến các tỉnh đồng bằng sông Cửu long nhƣ: Tiền Giang (huyện Chợ Gạo), Long An (huyện Châu Thành) và TP.HCM (Lê Minh Xuân, Phạm Văn Hai, huyện Bình Chánh)… (Nguyễn Thị Ngọc Ẩn, 1999). 2.1.2. Các giống thanh long chủ yếu hiện nay ở Việt Nam Formatted: Font: Bold Formatted: French (France) 241 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Ở Việt Nam, thanh long chƣa phong phú về giống và chủng loại, phổ biến nhất vẫn là giống thanh long ruột trắng. Những năm gần đây, nƣớc ta đã và đang phát triển thêm hai giống thanh long mới ở khu vực phía Nam: thanh long ruột đỏ và thanh long ruột vàng. Cả hai giống này đều có khả năng ra hoa quanh năm, số lƣợng hoa nhiều hơn giống thanh long ruột trắng nhƣng khả năng đậu trái kém hơn. Theo Võ Hữu Thoại và Nguyễn Minh Châu (1999) (trích dẫn bởi Cao Thị Phƣơng Quyên, 2002), các giống thanh long ở Việt Nam có đặc điểm nhƣ sau: Thanh long ruột trắng: có quả khá to, trọng lƣợng trung bình 300 – 600 gam, vỏ màu hồng hoặc đỏ sẫm, vỏ quả có những vảy dài màu xanh phân bố đều khắp đƣợc gọi là tai. Thịt quả là một khối trắng nhƣ thạch có rất nhiều hạt đen, li ti rải rác. Quả khá ngọt, ít chua, cho năng suất cao. Thanh long ruột đỏ: có cành sinh trƣởng mạnh, trái hơi dài, kích thƣớc trái trung bình, vỏ trái nhiều tai, thịt trái có màu đỏ đậm và hơi mềm, lấm tấm hạt đen, vỏ trái dày đến 3 – 3,2 mm. Thanh long ruột vàng: có cành sinh trƣởng mạnh hơn thanh long ruột đỏ, trái có dạng tròn, kích thƣớc trung bình, vỏ có nhiều tai, thịt trái màu trắng ngà, hạt nhiều và to, vỏ có độ dày từ 3,5 – 5 mm. 2.2. Đặc điểm thực vật học 2.2.1. Rễ cây Có 2 loại rễ: địa sinh và khí sinh Rễ địa sinh: phát triển từ phần lõi 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- 2cm. 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 – 30cm). Rễ khí 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 (Nguyễn Văn Kế, 1997). 2.2.2. Thân cành Formatted: Indent: Left: 0.51" 251 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Thân, cành trƣờn bò trên trụ đỡ, có 3 cánh dẹp, xanh, hiếm khi có 4 cánh, ở các nƣớc khác có thể có 3, 4, 5 cánh. Tiết diện ngang cho thấy có 2 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. 2.2.3. Hoa Thanh Long có hoa to, dài khoảng 25 - 30cm, nở về đêm, thƣờng nở tập trung vào khoảng 19 - 20 giờ đêm và khép lại vào buổi sáng, mỗi hoa chỉ nở kéo dài trong một đêm. Hoa lƣỡng tính có nhiều nhị đực có vòi nhị dài và nhụy cái dài 20 - 24cm, đƣờng kính 5 - 8mm có mang rất nhiều núm. Nhiều lá đài và cánh hoa dính nhau thành ống. Hoa tự thụ phấn không qua môi giới của gió hay côn trùng. Ra hoa và kết trái phân bổ từng chu kỳ.  Xuất hiện mầm hoa: 15 -16 ngày  Nở hoa: 3 - 5 ngày  Từ hoa đến quả chín:30–35 ngày Hình 2.1: Hoa thanh long 2.2.4. Quả Sau khi hoa thụ sẽ phát triển thành quả, trong 10 ngày đầu tốc độ tƣơng đối chậm sau đó tăng rất nhanh về cả kích thƣớc lẫn trọng lƣợng. Quả thanh long hình bầu dục. Khi còn non vỏ quả có màu xanh, khi chín chuyển sang màu đỏ, trên lớp vỏ mỏng có những phiến hoa còn lại thƣờng gọi là Formatted: Font: Bold Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Centered Formatted: Font color: Black Formatted: Centered Formatted: Indent: Left: 0.51" 261 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold tai trái và có màu xanh, thịt trái thanh long phổ biến có màu trắng trong, hoặc màu trắng ngà (đối với thanh long ruột vàng), hoặc màu đỏ (đối với thanh long ruột đỏ), thịt quả có nhiều hạt màu đen nhỏ hơn hạt mè. Quả thanh long có rất nhiều chất nhầy và pectin. Kích thƣớc quả thanh long thâm canh có chiều dài phổ biến khoảng 12,5 - 16cm, đƣờng kính 9 -13cm, trọng lƣợng trung bình 250 - 700g/quả (Sở Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn tỉnh Bình Thuận, 2002). Ruột trắng Ruột vàng Ruột đỏ Hình 2.2: Quả thanh long 2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ thanh long ở Bình Thuận Cây thanh long đƣợc trồng ở địa bàn Bình Thuận cách đây đã lâu nhƣng thực sự đƣợc đƣa lên hàng hóa và có ý nghĩa với cộng đồng dân cƣ vào những năm 1989 – 1999 tới nay. Hiện nay, Bình Thuận là tỉnh sản xuất thanh long lớn nhất cả nƣớc. Là một cây thuộc họ chịu hạn khá, sinh trƣởng phát triển tốt phù hợp với điều kiện khí hậu, đất đai Bình Thuận, không kén đất lại nhanh cho thu hoạch chỉ sau một năm trồng (thời gian xây dựng cơ bản ngắn) có thể cho năng xuất quả tƣơi cao: 150 tạ/ha, đối với những vƣờn thâm canh năng xuất có thể đạt 250 – 300 tạ/ha. Chúng là cây chịu ảnh hƣởng của quang kỳ vì vậy có thể điều khiển cây ra hoa trái vụ bằng cách sử dụng ánh sáng đèn. Tình hình phân bổ diện tích, năng xuất và sản lƣợng cây thanh long ở Bình Thuận đƣợc trình bày qua các Bảng 2.1; 2.2; 2.3; 2.4. Formatted: Font color: Black 271 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Bảng 2.1: Hiện trạng và quy hoạch cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn 1990 - 2000 Năm Tổng diện tích (ha) Diện tích trồng mới (ha) Diện tích thu hoạch (ha) Năng xuất trên diện tích thu hoạch (tạ/ha) Sản lƣợng thu hoạch (tấn) 1990 300 50 250 90 2250 1991 620 200 500 100 5000 1992 800 300 700 100 7000 1993 1200 50 1000 120 12000 1994 1300 50 1050 120 12600 1995 1321 10 1100 127 14000 1996 1212 187 1110 136 15120 1997 1978 270 1297 135 17509 1998 2236 575 1567 131 29589 1999 2772 385 2142 156 33367 2000 3223 619 2487 175 43548 (Nguồn: Sở Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn Bình Thuận) 281 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 291 1 Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Bảng 2.2: Hiện trạng và quy hoạch cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2005 - 2010 Xã (Thị trấn) Hiện trạng năm 2004 Kế hoạch năm2005 Quy hoạch năm 2010 Diện tích (ha) Tổng số Diện tích Thu hoạch (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (tấn) Diện tích (ha) Tổng số Diện tích thu hoạch (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (tấn) Diện tích (ha) Tổng số Diện tích thu hoạch (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (tấn) Bắc Bình 236 236 106 2502 250 236 120 2832 650 610 180 10980 Hàm Thuận Bắc 1260 1140 158 18012 1532 1320 158 20856 2500 2400 190 45600 Hàm Thuận Nam 3015 2900 208 63023 3245 3010 208 62608 6000 5500 240 132000 Hàm Tân 139,8 135 145 1958 184 140 167 2338 500 465 186 8649 Phan Thiết 300 295 195 5753 300 300 205 6150 300 300 240 7200 Tuy Phong 30 30 180 540 50 30 185 555 50 50 190 950 Tổng số 4981 4736 188 89084 5561 5036 189 95339 10000 9325 220 205379 (Nguồn: Sở Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn Bình Thuận) Formatted: Top: 0.98", Width: 8.27", Height: 11.69" 30 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Bảng 2.3: Tổng giá trị sản lƣợng cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2005-2010 Đơn vị tính: triệu đồng Xã (Thị trấn) Hiện trạng năm 2004 Kế hoạch năm 2005 Quy hoạch năm 2010 Sản lƣợng (tấn) Đơn giá Thành tiền Sản lƣợng (tấn) Đơn giá Thành tiền Sản lƣợng (tấn) Đơn giá Thành tiền Bắc Bình 2502 1,5 3725,4 2832 1,5 4248 2832 1,5 16470 Hàm Thuận Bắc 18012 1,5 27018 20856 1,5 31284 20856 1,5 68400 Hàm Thuận Nam 63023 1,5 90480 62608 1,5 93912 62608 1,5 198000 Hàm Tân 1958 1,5 2936,3 2338 1,5 3507 2338 1,5 12973,5 Phan Thiết 5753 1,5 8628,8 6150 1,5 9225 6150 1,5 10800 Tuy Phong 540 1,5 810,0 555 1,5 832,5 555 1,5 1425 Tổng số 89084 13365 95339 143009 95339 308069 (Nguồn: Sở Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn Bình Thuận) Bảng 2.4: Kim ngạch xuất khẩu thanh long Tỉnh Bình Thuận Năm 2000 2001 2002 2003 2004 Triệu USD 840 2000 2700 6227 6000 (Nguồn: Sở Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn Bình Thuận) Diện tích và sản lƣợng thanh long Bình Thuận tăng khá nhanh qua các năm vì kỹ thuật trồng, chăm sóc thanh long của nông dân ngày càng tiến bộ. Hơn nữa kinh nghiệm sản xuất thanh long rãi vụ từ mùa mƣa đến cả mùa khô đã đƣợc nhân rộng. Trong khi đó kim ngạch xuất khẩu thanh long trong các năm đầu từ năm 2000 – 2003 thì tăng nhƣng đến năm 2004 lại giảm. Điều này do phẩm cấp thanh long loại đạt yêu cầu thị trƣờng xuất khẩu chƣa nhiều và thiếu sự đồng đều, thị trƣờng tiêu thụ còn hạn chế và chƣa thật ổn định. Formatted: Right: 0.98", Top: 0.98", Bottom: 0.98", Width: 8.27", Height: 11.69" Formatted: Centered 31 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 2.4. Những nghiên cứu về quả thanh long Quả thanh long có một số lợi thế về tiêu thụ do màu sắc đẹp, vị thanh hấp dẫn, đặc biệt qua phân tích cho thấy quả có hàm lƣợng dinh dƣỡng khá (chứa nhiều đƣờng, chất khoáng đặc biệt là kali, sắt so với một số loại trái cây khác) nhƣng năng lƣợng thấp (khoảng 67,7 Kcal/100g thịt trái). Năm 1998 – 1999 trái thanh long của Bình Thuận đƣợc đƣa vào dự án “Đảm bảo chất lƣợng trái cây của các nƣớc ASEAN” do Úc tài trợ nên đã đƣợc quảng cáo, đánh giá cao ở nhiều nƣớc trên thế giới. Đây là điều kiện thuận lợi cho việc mở rộng thị trƣờng xuất khẩu, nếu đƣợc đầu tƣ cải tiến các biện pháp kỹ thuật canh tác nâng cao phẩm cấp trái, loại trừ ruồi đục trái, tổ chức lại sản xuất. Cùng với hoạt động qua chƣơng trình hợp tác “Dự án hệ thống đảm bảo chất lƣợng cho trái cây tƣơi và sơ chế của vùng Đông Nam Á (QASAF)”. Từ năm 1998, trong khuôn khổ dự án, Phân Viện Công Nghệ Sau Thu Hoạch (tại Tp. Hồ Chí Minh) đã đƣa trái thanh long của Bình Thuận vào nghiên cứu. Có thể nói rằng đối với ngành sản xuất trái cây tại Việt Nam, thanh long là trái cây đầu tiên đƣợc chọn để nghiên cứu thực hiện chƣơng trình này và kết quả bƣớc đầu sẽ đƣợc áp dụng trong thời gian đến để giải quyết vấn đề chất lƣợng và mở rộng thị trƣờng thanh long. (Hội thảo khoa học về cây thanh long tháng 12/1999 tại Sedec – Bình Thuận) Bên cạnh việc xuất khẩu, quả thanh long còn đƣợc dùng để chế biến và trang trí nhƣ có thể chế biến thành purée hoặc pha nƣớc uống, chế biến Cocktail với các loại quả khác, trộn với rau làm salads, làm jam hoặc để làm quả trang trí và thờ cúng vì có màu đỏ hấp dẫn. Formatted: Indent: First line: 0.5" 32 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 2.5. Thành phần dinh dƣỡng Trong quả thanh long chứa nhiều nƣớc, các chất khoáng nhƣ: Ca, Fe, Mg, P, Na, pectin (Nguyễn Văn Kế, 1997). Bảng 2.5: Thành phần hoá học của quả thanh long Thành phần hóa học g/100gr thịt quả Thành phần hóa học mg/100gr thịt quả Nƣớc 85.3 Vitamin C 3 Protein 1.1 Niacin 2.8 Glucose 0.57 Vitamin A 0.0111 Fructose 3.2 Calcium 10.2 Sorbitol 32.7 Sắt 6.07 Carbohydrat 11.2 Magnesium 38.9 Chất xơ 1.34 Phospho 27.5 Tro 0.56 Kali 27.2 Năng lƣợng 67.7 Natri 2.9 (Nguồn: Sở Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường tỉnh Bình Thuận, 2000) 2.6. Pectin Hình 2.3: Mô hình cấu trúc pectin trong thành tế bào thực vật Formatted: Centered Formatted Table Formatted: Centered Formatted: Centered 33 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 2.6.1 Định nghĩa Pectin là một phân tử tƣơng tự nhƣ tinh bột, khác ở chỗ đơn vị tuần hoàn của pectin là acid galacturonic thay vì glucose ở tinh bột. Pectin là hợp chất cao phân tử mạch thẳng có cấu tạo từ sự kết hợp của các acid galacturonic qua các liên kết -1,4-glucoside. Trong thực vật, pectin có chức năng tự nhiên nhƣ một chất keo để giữ thành tế bào cũng nhƣ các tế bào lại với nhau. Tùy thuộc vào nguồn pectin mà pectin có khối lƣợng phân tử từ 80.000 – 200.000 Da. Pectin không hòa tan trong rƣợu và các dung môi hữu cơ khác. Pectin tan trong nƣớc, NH3, dung dịch kiềm, Na2CO3 và trong glycerin nóng. 2.6.2 Cấu trúc Hình 2.4: Cấu trúc hóa học của phân tử pectin 2.7. Tìm hiểu về hệ enzyme pectinase 2.7.1 Enzyme Chữ “enzyme” đƣợc bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là chất trong nấm men. Enzyme đƣợc các cơ thể sinh vật tổng hợp nên và tham gia các phản ứng hóa học trong cơ thể. Enzyme là một chất hữu cơ, trong khi đó các chất xúc tác Formatted: Centered 34 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold hóa học thƣờng là chất vô cơ. Sau này, các nhà khoa học xác định chúng là protein. Nhƣ vậy enzyme là một protein có khả năng tham gia xúc tác các phản ứng hóa học trong và ngoài cơ thể. (Nguyễn Đức Lƣợng, 2002) 2.7.2 Pectinase 2.7.2.1 Định nghĩa Enzyme pectinase là enzym xúc tác sự phân hủy của các polymer pectin. Sự phân hủy pectin trong tự nhiên thƣờng xảy ra khi trái cây chín. Những enzyme này có một vai trò hết sức quan trọng trong quá trình bảo quản trái cây và rau quả. Enzyme pectinase cũng đƣợc ứng dụng nhiều trong chế biến thực phẩm, đặc biệt là khả năng làm trong nƣớc quả. 2.7.2.2. Ứng dụng của pectinase trong công nghệ chế biến thực phẩm Pectinase là enzyme có ứng dụng lớn thứ ba sau amylase và protease. Việc ứng dụng pectinase trong quá trình thu nhận nƣớc quả đƣợc áp dụng lần đầu tiên vào năm 1930. Từ đó đến nay, việc áp dụng enzym này đã trở nên rất phổ biến ở nhiều nƣớc trên thế giới. Việc thu nhận nƣớc quả từ trƣớc đến nay chủ yếu bằng phƣơng pháp ép. Nếu pectin còn nhiều sẽ theo vào nƣớc quả và gây ra hiện tƣợng nƣớc quả bị đục, có độ keo cao và rất khó lọc trong. Trong tế bào của quả nƣớc chiếm khoảng 90 – 95%. Nếu chúng ta chỉ nghiền sau đó ép thì ta chỉ có thể thu nhận đƣợc khoảng 60 – 70% là tối đa. Khi ta cho enzyme pectinase vào, hiệu suất ép sẽ tăng 15 – 30%. Nhiều trƣờng hợp hiệu suất ép tăng đến 50%. Liều lƣợng chế phẩm enzyme tinh khiết cho vào là 0,03 – 0,05% hoặc chế phẩm thô là 0,5 – 2%. Nhiệt độ duy trì cho quá trình thủy phân là 43 – 45oC. Thời gian thủy phân là 4 – 8 giờ. Dịch quả thu đƣợc khi xử lý bằng pectinase sẽ trong hơn, khả năng lọc sẽ tốt hơn và hiệu quả kinh tế rõ hơn (Nguyễn Đức Lƣợng, 2002). Trong công nghiệp thực phẩm pectinase đƣợc sử dụng rộng rãi để tăng tốc độ lọc, hiệu suất ép nƣớc quả. Giúp nƣớc quả trong trong quá trình tồn trữ không có hiện tƣợng đục do pectin bị lắng trở lại. Formatted: Indent: First line: 0.5" 35 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Enzyme pectinase còn đƣợc ứng dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm nhƣ:  Chế biến nƣớc quả và nƣớc uống không có rƣợu  Sản xuất nƣớc giải khát  Chế biến ca cao  Chế biến các mặt hàng từ quả nhƣ: nƣớc quả cô đặc, mứt nhừ, mứt đông…  Chế biến trà và cà phê, cà phê hòa tan. (Đinh Ngọc Loan, 2003). 2.7.2.3. Các vi sinh vật tổng hợp pectinase o Nấm mốc  Aspergillus awamori, Aspergillus foetidus, Aspergillus niger, Aspergillus terrus, Aspergillus saitoi  Fusarium moniliforme  Penicillium glaucum, Penicillium ehrlichii, Penicillium chrysogenum, Penicillium expanam, Penicillium cilrrimim,… o Nấm men  Saccharomyces fragilis o Vi khuẩn  Bacillus polymyxa  Flavobacterium pectinovorum  Klebsiella aerogenes,… Ngoài ra, pectinase cũng đƣợc tiết ra bởi một số mầm bệnh cây trồng nhƣ: o Nấm Monilinia fructigena o Vi khuẩn gây thối rữa Enwinia carotovora 2.7.3. Enzyme Pectinex Ultra SP – L 2.7.3.1. Nguồn gốc - Tên thƣơng mại: Pectinex Ultra SP-L - Pectinex Ultra SP-L là một loại enzyme có hoạt tính cao đƣợc sản xuất từ giống Aspergillus aculeatus. Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering 36 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 2.7.3.2. Ứng dụng Ứng dụng của enzyme Pectinex Ultra SP-L là để xử lý cho việc ép rau quả Pectinex Ultra SP-L đƣợc ứng dụng trong việc nghiền ép rau quả hay tăng khả năng trích ly dịch từ thịt quả nhằm nâng cao hiệu suất ép cho nƣớc ép trái cây. 2.7.3.3. Hoạt tính Pectinex Ultra SP-L có tiêu chuẩn hoạt động là 26,000 PG/ml. Tiêu chuẩn hoạt động này đƣợc quyết định bởi số đo của sƣ giảm độ nhớt, của sự hòa tan dung dịch acid pectic ở pH=3.5 và nhiệt độ là 20oC. 2.7.3.4. Đặc điểm Pectinex Ultra SP-L là một chất lỏng màu nâu có mùi thơm nhẹ của sản phẩm lên men và độ pH xấp xỉ bằng 4.5. Sản phẩm này tuân theo những quy định của FAO/WHO, JECFA và FFC. Pectinex Ultra SP-L đƣợc bán trên thị trƣờng trong chai 1 lít, thùng 25 lít, thùng thép 200 lít và trong containe 1000 lit. Pectinex Ultra SP-L dễ dàng hòa tan trong nƣớc và trong các dung dịch thông thƣờng. 2.7.3.5. Bảo quản Pectinex Ultra SP-L khi đƣợc bảo quản ở nhiệt độ 20oC thì hoạt tính đƣợc duy trì trong vòng một tháng. Còn bảo quản thời gian lâu hơn thì hoạt tính càng giảm . Khi bảo quản ở nhiệt độ 0 -10oC thì hoạt tính duy trì ít nhất là một năm 2.7.3.6. Các ứng dụng của enzyme pectinex ultra sp-l Ở quá trình chế biến dịch quả mơ, khi sử dụng Pectinex Ultra SP-L tỷ lệ 0,03% đã làm tăng hiệu suất thu hồi từ 56% lên 82,4%. ( Trong sản xuất nƣớc quả, các nghiên cứu sử dụng hệ enzyme pectinase đã đƣợc tiến hành. Để tăng hiệu suất trích ly và thời gian lọc đối với các đối tƣợng dứa, cam và nho, enzyme Pectinex Ultra SP-L đã đƣợc sử dụng với tỷ lệ 0,02% so với trọng lƣợng thịt quả. ( dtai.html). Việc tiến hành nghiên cứu tỷ lệ, thời gian và nhiệt độ khi xử lý enzyme Pectinex Ultra SP-L7 ở trong puree ổi kết quả thu đƣợc là ở nồng độ 700 ppm, 37 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold thời gian 1 giờ 30 phút và nhiệt độ là 50oC thì hiệu quả tốt nhất. (Chetan A. Chopda và Diane M. Barrett, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm Trƣờng Đại Học California, 2001). Việc xử lý enzyme cho nƣớc ép dứa đƣợc tiến hành trƣớc khi sử dụng quá trình siêu lọc, với tỉ lệ enzyme là 0,03% theo thể tích của hai loại enzyme Pectinex SP-L và Celuclast 1,5L, của hãng Novo, ở 30oC/60 phút. Việc xử lý enzyme đã làm giảm độ nhớt, giảm huyền phù và dễ lắng cho nƣớc ép trái cây. (Lucia Carneiro, Iralla dos Santos Sa và ctv Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Brazil, 2002). Ngƣời ta đã xử lý dịch mận và dịch cà chua bằng enzyme pectinex Ultra SP-L ở các tỷ lệ 0% (đối chứng); 0,2%; 0,4% và 0,6% thể tích/trọng lƣợng ở 45 oC/120 phút. Kết quả cho thấy: Dịch mận tăng từ 45,53% đến 46,60%, dịch cà chua tăng từ 7,75% đến 9,92%. Độ nhớt của dịch giảm. Kết quả xử lý thống kê và phƣơng trình hồi quy cho thấy tỉ lệ enzyme ảnh hƣởng nhiều lên dịch mận, trong khi dịch cà chua phụ thuộc vào cả hai yếu tố là tỷ lệ enzyme và thời gian ủ. Công thức tối ƣu cho dịch cà chua là 0,5% pectinex ở 45oC/180 phút, công thức tối ƣu cho dịch mận là 0,2% pectinex ở 45oC/180 phút (Khoa Công Nghệ Thực Phẩm Trƣờng Đại Học Chiang mai). Hai mƣơi mẫu thí nghiệm chiết từ dịch quả xoài Carabao chín đƣợc xử lý bằng enzyme Pectinex Ultra SP-L, thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu tâm quay đƣợc. Kết quả xử lý thống kê bằng phần mềm Minitab (p < 0,1) cho kết quả tối ƣu là xử lý enzyme này ở thời gian 25 phút và nhiệt độ là 26,6oC. Ở điều kiện này thì 65% dịch lọc ra đƣợc có độ trong là 52,18%, độ nhớt là 1,3217 cP và nồng độ chất khô là 18.01%, với độ tin cậy 99%. Xử lý enzyme trên thịt quả xoài Carabao với Pectinex Ultra SP-L thì hiệu suất thu dịch tăng gấp đôi so với khi không xử lý enzyme và làm cho độ trong tăng lên một cách rõ rệt. Mặt khác độ nhớt của nƣớc ép cũng đƣợc giảm rất nhiều. Hàm lƣợng chất khô tổng số (oBrix) của dịch quả thƣờng từ 14% - 18% (P. A. Marcelo, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm Trƣờng Đại Học Philipin). 38 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 2.8. Nƣớc giải khát lên men 2.8.1. Định nghĩa Nƣớc giải khát lên men là sản phẩm của quá trình lên men rƣợu chƣa kết thúc. 2.8.2. Thành phần hoá học Nƣớc giải khát lên men thƣờng chứa các chất giống nhau với hàm lƣợng chất khô vào khoảng sau Nồng độ chất khô hòa tan (đo theo đƣờng kế): 5-8% khối lƣợng Acid tổng số (tính theo acid citric): 0,6 – 2% thể tích Nồng độ rƣợu: 0.5-1.5% thể tích. (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986) 2.8.3. Công dụng Nƣớc giải khát lên men có mùi thơm thoảng nhẹ, độ chua vừa phải làm kích thích tiêu hoá, cung cấp cho cơ thể một số vitamine, acid amin do men tự phân hủy ra. Nấm men có khả năng tạo ra nhiều chất béo, muối khoáng và vitamine (B1, B2, PP…). Nƣớc quả lên men có tác dụng giải nhiệt do CO2 thoát ra trong phản ứng lên men sẽ hoà tan vào nƣớc, sau đó tác dụng với các chất hoặc nguyên tố có trong thành phần của nƣớc giải khát, tạo ra các ester đơn giản và phức tạp, nên có mùi thơm và dịu hơn, giải nhiệt tốt hơn vì khi uống nƣớc giải khát có gaz thì CO2 sẽ bay hơi và thu nhiệt đó gây nên cho ta cảm giác mát và khoan khoái. 2.8.4. Đặc điểm Trong nƣớc giải khát lên men, các quá trình sinh học còn tiếp diễn. Do đó, không thể bảo quản lâu quá 2 ngày dù ở nhiệt độ thấp. Khi rót ra cốc mà để lâu thì chất lƣợng nƣớc giải khát cũng bị giảm rõ rệt sau 2 - 3 giờ. Vì vậy, nƣớc giải khát lên men nói chung thƣờng chỉ sản xuất đủ tiêu dùng trong ngày và nên uống khi còn tƣơi. Tuy nhiên đối với một số nƣớc giải khát lên men cao cấp ngƣời ta loại bớt tế bào nấm men, rót vào chai, đậy nút kín rồi đem thanh trùng ở nhiệt độ thích hợp. Thời gian bảo quản cho phép tăng đến 2 - 3 tháng, tƣơng tự nhƣ bia. Ƣu điểm của nƣớc giải khát lên men: đơn giản, đòi hỏi ít trang bị, có thể tổ chức ở quy mô xí nghiệp, hợp tác xã và gia đình 39 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Nhƣợc điểm của nƣớc giải khát lên men: giá thành cao và nếu điều kiện kỹ thuật không đảm bảo thì nƣớc quả lên men dễ dàng bị hƣ hỏng (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986). 2.8.5. Phân loại Tùy theo nguồn nguyên liệu dùng để pha chế dịch lên men, ngƣời ta chia nƣớc giải khát lên men thành nhiều nhóm khác nhau. Ở nƣớc ta, tuy chƣa sản xuất nhiều loại nƣớc giải khát này nhƣng có thể chia thành 2 nhóm chính: nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu chứa tinh bột và nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả. Ví dụ: nƣớc dứa lên men, cam lên men, hoặc nƣớc giải khát từ ngô, sắn lên men... (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986). 2.8.5.1 Nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả Qui trình sản xuất nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả đơn giản hơn nhiều so với sản xuất từ nguyên liệu chứa tinh bột và gồm các giai đoạn sau:  Chuẩn bị sirô nƣớc quả Dứa, cam, chanh, vải, nhãn, xoài, chôm chôm… đƣợc rửa sạch, gọt vỏ hoặc bóc vỏ, sau đó cứ 1kg thịt quả ngâm với 2kg đƣờng. Sau 15 - 20 ngày chiếc hoặc gạn nƣớc đƣờng (sirô) lần 1 ra tiếp đó cho thêm 1kg đƣờng nữa và cũng để 15 - 20 ngày, chiếc nƣớc quả lần 2. Sirô lần 1 và lần 2 đem pha lẫn rồi rót vào chai, đậy nút để dùng dần. Sirô quả chế biến nhƣ trên sẽ có nồng độ khoảng 65 - 75% chất khô, có thể bảo quản hàng năm ở nhiệt độ phòng vẫn giữ đƣợc hƣơng vị ban đầu.  Pha chế dịch lên men và tiến hành lên men Dùng nƣớc vô trùng pha loãng sirô đến còn nồng độ chất khô hòa tan 5 - 8% (tùy chất lƣợng sản phẩm định sản xuất) rồi bơm vào thùng lên men kín.pH dịch lên men khoảng 5,4 - 5,8. Dùng chủng men hoặc men khô giống theo tỉ lệ 1:10 cho tới khi đủ lƣợng men giống cần cho sản xuất. Lƣợng men giống cần cho lên men chính khoảng 5% so với dịch lên men. Thùng lên men cần đƣợc vệ sinh và thanh trùng, sau đó làm nguội tới 30 oC rồi cho dịch lên men và men giống vào. Khuấy đều trong 3 - 5 phút rồi để yên cho nấm men hoạt động biến thành rƣợu. Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering 40 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Nhiệt độ lên men khống chế ở 28 - 30oC. Sau 10 giờ lên men lấy mẫu kiểm tra nếu nồng độ chất khô hòa tan của dịch lên men giảm 1,0 – 1,2% thì đem dịch lên men làm lạnh ở 10oC. Do lạnh nên tế bào nấm men sẽ lắng xuống, nhờ đó giảm bớt cƣờng độ lên men đồng thời CO2 sẽ hòa tan vào nƣớc giải khát. Sau 2 giờ tháo bớt dịch lên men sau đó lấy nƣớc giải khát qua van. Chú ý rằng tốc độ và nhiệt độ làm lạnh có ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng nƣớc giải khát. Làm lạnh nhanh và ở nhiệt độ thấp thì nấm men sẽ lắng nhanh, hạn chế đƣợc cƣờng độ lên men, do đó thành phần nƣớc giải khát ổn định hơn trong thời gian bảo quản, nhất là ở mạng lƣới thƣơng nghiệp. Vì vậy, nếu xí nghiệp có điều kiện thì nên làm lạnh tới 5 - 6oC. Nồng độ tế bào nấm men trong nƣớc giải khát phụ thuộc vào tốc độ và nhiệt độ làm lạnh, có thể 15 - 25 triệu tế bào/ml. Ảnh hƣởng của nhiệt độ khi làm lạnh đến biến đổi chất của nƣớc giải khát sau bảo quản 2 ngày ở phòng có nhiệt độ 20oC nhƣ sau: Nhiệt độ làm lạnh khi tách men (oC) 6 12 Sự tăng độ rƣợu (%) 0,5 0,8 Sự giảm nồng độ chất khô (%) 0,9 1,5  Pha chế và điều chỉnh nƣớc giải khát thành phẩm Tùy theo chất lƣợng nƣớc giải khát qui định mà sau khi tách men có thể pha thêm dịch đƣờng hoặc sirô quả rồi dùng CO2 sục đều, tiếp đó mới chiết rót vào thùng.  Chiếc rót và hoàn thiện sản phẩm Chiếc rót và hoàn thiện sản phẩm là giai đoạn cuối cùng của nƣớc giải khát. Nó giúp cho việc giữ gìn và bảo quản tốt những tính chất của sản phẩm đƣợc tạo ra trong quá trình sản suất. Điều này đặc biệt quan trọng đối với nƣớc giải khát lên men (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986). Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering 41 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 1: thùng lên men hai vỏ 4 5 2:van tháo cặn và nƣớc vệ sinh 1 3: van tháo nƣớc giải khát 4: nắp đậy 5: áp kế 3 6: ống cao su có van 6 7: thùng chứa đá và ruột gà làm lạnh 2 7 8: cốc đựng nƣớc giải khát. 8 Hình 2.5: Thùng lên men và làm lạnh (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986) 2.8.5.2. Nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu tinh bột Quá trình sản xuất nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu tinh bột gồm các giai đoạn sau: - Chuẩn bị thóc mầm (chế phẩm enzyme dùng để đƣờng hóa tinh bột) - Thơm hóa và đƣờng hóa - Chuẩn bị dịch lên men và men giống - Lên men và pha chế nƣớc giải khát - Chiết rót và đóng thùng (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986). 42 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 2.8.6. Yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đối với nƣớc giải khát lên men Đối với bia và các loại nƣớc giải khát có độ cồn thấp, theo TCVN 5042- 1994 yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đƣợc quy định nhƣ sau: Bảng 2.6: Yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đối với nƣớc giải khát lên men và bia Tên chỉ tiêu Không đóng chai Đóng chai (hộp) 1.Tổng số vi khuẩn hiếu khí (khuẩn lạc/ml) <10 3 <10 2 2. E.coli Không đƣợc có 3. Clostridium perfringens Không đƣợc có 4. Vi sinh vật gây đục (quan sát bằng mắt) Không đƣợc có 5. Nấm men- mốc (tế bào/ml) <102 Không đƣợc có 6. Staphyllococus aureus Không đƣợc có 2.8.7. Những nguyên nhân gây hƣ hỏng và làm giảm chất lƣợng nƣớc giải khát 2.8.7.1. Nguyên nhân gây hƣ hỏng Do chứa nhiều đƣờng và ở nhiệt độ 15 - 20oC nên nƣớc giải khát là môi trƣờng tốt cho sự phát triển của vi sinh vật, nhƣng do chứa ít đạm, độ chua lại cao và nếu giữ vệ sinh tốt thì dƣới áp lực CO2 từ 0,3 - 0,5 at, các vi sinh vật cũng khó sinh trƣởng và phát triển. Nƣớc giải khát bị đục: do sự phát triển của nấm men, kết quả tạo thành lớp cặn ở đáy chai, nguồn gốc gây nên có thể là do chai chƣa rửa sạch hoặc do phát triển của nấm men trong đƣờng ống dẫn hay trong thùng chứa. Khắc phục Formatted: Centered Formatted: Font: Bold 43 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold bằng cách vệ sinh tiệt trùng các thiết bị đƣờng ống cũng nhƣ môi trƣờng ở khu vực sản xuất. Nƣớc giải khát bị nhầy nhớt: do sự phát triển của Leuconostoc mesenterioides cùng với sự tạo thành một lƣợng nhỏ acid lactic, acid acetic, rƣợu ethylic, khí CO2 và lƣợng đáng kể dextrin. Dextrin là một chất nhầy, có khối lƣợng phân tử gần 1.000.000 Da, đƣợc tạo thành do hoạt động của Leuconostoc mesenterioides. Hệ enzyme của Leuconostoc chỉ sau một thời gian ngắn có thể biến dịch đƣờng hoặc nƣớc giải khát lên men thành chất lỏng nhầy đặc. Nƣớc giải khát bị nhiễm Leuconostoc có thể do đƣờng, do nấm men bánh mì, cũng có thể do quả kém phẩm chất, bảo quản trong những điều kiện không thuận lợi. Ngoài ra có thể do chai và thùng đựng nƣớc giải khát bị bẩn. Nhiệt độ tối ƣu cho phát triển của Leuconostoc là 30 - 37oC, nhƣng ở 43oC Leuconostoc không mất hoàn toàn khả năng sinh trƣởng, vì thế cần chú ý bảo quản sirô ở nhiệt độ dƣới 25oC và khi nấu sirô nên kéo dài thời gian đun sôi trên 30 phút. Khi phát hiện có Leuconostoc trong bán thành phẩm hoặc sản phẩm, cần tiến hành sát trùng tất cả các thiết bị và đƣờng ống bằng hơi nóng khoảng 2 giờ. Đối với ống cao su, thùng gỗ hoặc thùng sơn lacol epoxi thì dùng dung dịch clorua vôi nồng độ 0,1% sau đó rửa nƣớc nóng rồi nƣớc lạnh. 2.8.7.2. Nguyên nhân làm giảm chất lƣợng nƣớc giải khát - Do sử dụng nguyên liệu xấu hoặc không chấp hành đúng chế độ kỹ thuật đã qui định khi lọc nƣớc và sirô, bảo hoà CO2 hay chiết rót sản phẩm. - Sử dụng nƣớc quả chứa nhiều pectin hay hƣơng liệu chứa nhiều tecpen cũng làm cho nƣớc giải khát kém trong, giảm giá trị cảm quan. Vì vậy nguyên liệu đem dùng phải đƣợc phân tích hàm lƣợng pectin, tecpen, sau đó tìm cách loại bớt theo phƣơng pháp và điều kiện cho phép. - Đối với vẩn đục và cặn do nƣớc và sirô đƣa vào thì cần chú ý lọc kỹ, kiểm tra cẩn thận nƣớc và sirô trƣớc khi đem pha chế. - Độ bền của nƣớc giải khát bị giảm khi bảo quản có thể do bảo hòa CO2 không đầy đủ hoặc do nút không kín. 44 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold - Các dấu hiệu nhƣ: xuất hiện mùi vị khó chịu, không giữ đƣợc hƣơng vị đặc trƣng lúc đầu, tăng độ chua và hàm lƣợng rƣợu… thƣờng do bảo quản lâu trong điều kiện không thuận lợi hoặc do rót vào các chai chƣa rửa sạch (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986). 45 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 2.9. Lên men rƣợu (Ethylic) 2.9.1. Khái niệm chung Trong tất cả các quá trình lên men thì quá trình lên men rƣợu đã có từ lâu đời, và đƣợc ứng dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp. Từ thời cổ xƣa ở nhiều nƣớc nhƣ Ai Cập, Hy Lạp, Ý đã có nghề làm rƣợu vang từ nho, sau đó là nghề làm rƣợu ethylic, bia, nƣớc giải khát lên men từ trái cây đƣợc phát triển nhanh chóng và ứng dụng nhiều, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm. Rƣợu ethylic (ethanol) công thức hóa học là C2H5OH, là một dung dịch lỏng không màu nhẹ hơn nƣớc, mùi thơm, vị cay, hòa tan trong nƣớc theo bất kì tỉ lệ nào. Tỉ trọng d20 = 0,7894, tỉ nhiệt C = 0,615, nhiệt độ sôi 78oC, nhiệt độ cháy 12oC. Rƣợu ethylic đƣợc ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhƣ: công nghiệp nhựa, hƣơng liệu, keo dán, thuốc sát trùng… Trong công nghiệp thực phẩm, rƣợu đƣợc làm rƣợu uống, nƣớc giải khát, rƣợu mùi, làm dấm. Quá trình lên men rƣợu còn đƣợc áp dụng trong chế biến thực phẩm một cách đa dạng phong phú nhƣ: sản xuất rƣợu nếp, bánh mì, bánh bao, bia, nƣớc giải khát lên men từ trái cây, rƣợu v