Tài liệu Nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất nước uống lên men từ thanh trà

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 1 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 2 MỤC LỤC MỤC LỤC.......................................................................................................................................1 DANH MỤC CÁC HÌNH.............................................................................................................. 5 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .....................................................................................................6 LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................................7 LỜI MỞ ĐẦU.................................................................................................................................8 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ........................ 9 CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN ........................................................................................................10 1.1. TÌM HIỂU VỀ THANH TRÀ.......................................................................................... 10 1.1.1. Giới thiệu về thanh trà .............................................................................................. 10 1.1.2 Tác dụng ...................................................................................................................... 12 1.1.3. Tình hình nước giải khát hiện nay. .......................................................................... 12 1.2. TÌM HIỂU VỀ NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN ........................................................... 18 1.2.1 Các thành phần chính của nước giải khát lên men ................................................. 18 1.2.2 Nguyên liệu chế biến nước giải khát lên men .......................................................... 21 1.2.3. Phụ gia: ....................................................................................................................... 24 1.2.4. Enzyme trong nước giải khát lên men .....................................................................25 1.2.5 Vi sinh vật sử dụng trong chế biến n ước giải khát lên men ...................................29 1.2.6 Thanh trùng trong nư ớc giải khát lên men .............................................................. 38 CHƯƠNG 2:VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................. 43 2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU:............................................................................................. 43 2.1.1. Nguyên liệu thanh trà ................................................................................................ 43 2.1.2. Các nguyên liệu khác:................................................................................................ 43 2.1.3. Các thiết bị và dụng cụ trong nghiên cứu................................................................ 44 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU: .................................................................................. 44 2.2.1. Phương pháp vi sinh ..................................................................................................44 2.2.2. Phương pháp xác đ ịnh các chỉ tiêu hóa học và pH. ................................................ 47 2.2.3.Phương pháp cảm quan.............................................................................................. 47 2.2.4. Bố trí thí nghiệm: .......................................................................................................48 CHƯƠNG 3:KẾT QUẢ NGUYÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................................. 53 3.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SỐ LƯỢNG TẾ BÀO NẤM MEN CỦA DỊCH TĂNG SINH.......................................................................................................................................... 53 3.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH L ƯỢNG ENZYME PECTINASE ................ 53 BỔ SUNG THÍCH HỢP .......................................................................................................... 53 3.2.1. Kết quả thể tích dịch ép thu đ ược khi bổ sung enzyme pectinase ......................... 54 3.1.2. Kết quả nghiên cứu xác định lượng enzyme pectinase thích hợp bằng đánh giá cảm quan độ trong của dịch ép. .......................................................................................... 55 3.1.3. Kết quả xác định hàm lượng chất khô của dịch ép sau khi bổ sung enzyme pectinase................................................................................................................................ 56 3.3 Kết quả tối ưu hóa công đoạn lên men trong quy trình nghiên c ứu sản xuất nước giải khát lên men từ trái thanh trà ................................................................................................ 57 3.4 Kết quả xác định thời gian l ên men: ................................................................................ 61 3.5 Kết quả xác định chế độ thanh tr ùng............................................................................... 66 3.6. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN TỪ TRÁI THANH TRÀ.......................................................................................................... 71 3.7. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM .....................................................................76 Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 3 3.8. SƠ BỘ TÍNH GIÁ THÀNH THÍ NGHIỆM SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI ...................... 77 KHÁT LÊN MEN TỪ TRÁI THANH TRÀ ......................................................................... 77 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN: ......................................................................................... 78 PHỤ LỤC......................................................................................................................................80 Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 4 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Thành phần hóa học của quả thanh tr à………………………………………… .10 Bảng 2: Các khoáng chất chính của men rượu…………………………………………... 35 Bảng 3: Bảng ma trận thí nghiệm………………………………………………………. ..50 Bảng 4: Bảng ma trận thí nghiện ở tâmphương án……………………………………... ..50 Bảng 5: Kết quả đếm số lượng tế bào nấm men sau 24h tăng sinh…………………… …53 Bảng 6: Bảng kết quả tổng hợp thí nghiệm xác định l ượng enzyme pectinase bổ sung... .53 Bảng 7: Bảng điểm cảm quan độ trong của dịch q uả sau khi bổ sung enzyme………….55 Bảng 8: Kết quả điểm cảm quan thu đ ược của các thí nghiệm…………………………..57 Bảng 9: Kết quả thu được của các thí nghiệm ở tâm………………………… ………….57 Bảng 10: Bảng kết quả tính toán ph ương sai tái hiện……………………………………. 58 Bảng 11: Bảng kết quả tính toán kiểm định sự tương thích của mô hình thực nghiệm….59 Bảng 12: Bảng kết quả thực nghiệm tối ưu hóa công đoạn lên men……………………. .61 Bảng 13: Kết quả tổng hợp của thí nghiệm nghi ên cứu xác định thời gian lên men…….62 Bảng 14: Nồng độ pH của dịch quả sau l ên men……………………………………… ...66 Bảng 15: Kết quả máy đo tâm hộp vá giá trin Kf i…………………………………… …..67 Bảng 16: Bảng điểm cảm quan các chỉ tiêu độ trong, mùi vị của sản phẩm ………….....76 Bảng 17: Bảng xác định thành phần ăn được và không ăn được ………………………..77 Bảng 18: Bảng chi phí giá thành………………………………………………………... .78 Bảng 19: Bảng điểm cảm quan về độ trong của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định thời gian lên men…………………………………… …..81 Bảng 20: Bảng điểm cảm quan về vị của sản phẩm của thí nghiệm ng hiên cứu xác định thời gian lên men……………………………………………….. .82 Bảng 21: Bảng điểm cảm quan về m ùi của sản phẩm của thí nghiệm nghi ên cứu xác định thời gian lên men……………………………………………… ...83 Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 5 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1: Hình trái thanh trà chín………………………………………………………… 10 Hình 2: Sơ đồ sản xuất nước quả lên men hỗn hợp…………………………………….16 Hình 3: Quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ ổi……………………………….17 Hình 4: Hình tổng quát buồng đếm hình cầu……………………………………………4 5 Hình 5: Hình biểu diễn cách đưa mẫu vào buồng đếm………………………………….4 6 Hình 6: Cách đếm tế bào trong buồng đếm……………………………………………..4 7 Hình 7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định số tế báo nấm men sau 24h………………….48 Hình 8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định l ượng enzyme thích hợp…………………… .49 Hình 9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian l ên men…………………………….5 1 Hình 1o: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định công thức thanhtrùng……………………….52 Hình 11: Đồ thị biểu diễn số ml dịch thu đựơc khi bổ sung enzyme……………………54 Hình 12: Đồ thị ảnh hưởng của enzyme đến hàm lượng chất khô của dịch ép…………..5 6 Hình 13: Đồ thị ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ cồn và hàm lượng đường……63 Hình 14:Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian lên men đến độ trong của dịch quả ……..64 Hình 15: Đồ thị biểu diễn thời gian l ên men ảnh hưởng đến vị của dịch quả……………64 Hình 16: Đồ thị biểu diễn thời gian l ên men ảnh hưởng đến mùi của dịch quả………….65 Hình 17: Đồ thị quan hệ giữa nhiệt độ nồi,nhiệt độ tâm hộp v à thời gian thanh trùng…..68 Hình 18: Biểu đồ nhiệt độ và Kfi ………………………………………………………...69 Hình 19: Đồ thị xác định f h……………………………………………………………....70 Hình 20: Sơ đồ quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ thanh trà………………….73 Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 6 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐCQTBCTL : Điểm cảm quan trung bình có trọng lượng. ĐTB : Điểm trung bình. ĐTBCTL : Điểm trung bình có trọng lượng. ĐVT : Đơn v ị tính. HSCTL : Hệ số có trọng lượng. KQTB : Kết quả trung bình. TB : Trung bình. STT : Số thứ tự. TSĐ : Tổng số điểm. Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 7 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin gửi đến Tiến sỹ MAI THỊ TUYẾT NGA lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất. Cô đã hết lòng hướng dẫn và giúp đỡ em trong thời gian em thực hiện đề tài. Cô truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm cho em để em có thể dễ d àng bố trí tiến hành thí nghiệm một cách nhanh nhất v à đạt hiệu quả cao. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Chế biến nói chung, các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ Thực phẩm nói riêng đã truyền đạt kiến thức cho em dể em có thể thực hiện được đề tài này. Bên cạnh đó em cũng chân th ành cảm ơn gia đình và các bạn cùng khóa đã động viên giúp đỡ em trong suốt thời gian em l àm đề tài. Trong thời gian từ cuối tháng 3 đến cuối tháng 6 năm 2011em đ ã thực hiện đề tài tại phòng thí nghiệm Hóa -Vi Sinh và phòng Công nghệ Thực phẩm trường Đại học Nha Trang, mặc dù gặp nhiều khó khăn và bỡ ngỡ nhưng nhờ có sự chỉ dẫn của cô TS. Mai Thị Tuyết Nga cùng một số thầy cô khác và sự giúp đỡ của các bạn em đã hoàn thành đề tài của mình. Nha Trang , tháng 6 năm 2011 Sinh viên th ực hiện Tr ần Thị Thủy Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 8 LỜI MỞ ĐẦU Trái cây tươi không nh ững là sản phẩm có giá trị dinh d ưỡng cao, mà còn là thực phẩm tươi phục vụ trực tiếp trong đời sống h àng ngày như cung cấp vitamin, axit hữu cơ, muối khoáng ...cho con người. Do nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm n ên việc bảo quản trái cây tươi là rất khó, dễ bị thối, hỏng sau khi thu hoạch v à vận chuyển làm giảm phẩm chất ban đầu của trái cây. Do đó, bên cạnh việc bảo quản trái cây t ươi thì việc chế biến các loại trái cây cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng nhằm nâng cao giá trị sử dụng của các loại trái cây và phù hợp với nhu cầu, thị hiếu của ng ười tiêu dùng, đồng thời tạo ra ngành sản xuất mới góp phần tạo việc l àm ổn định và tăng thu nhập cho người dân. Trong số đó phải kể đến thanh tr à, một loại quả không còn xa lạ gì với người dân các tỉnh miền Tây Nam bộ nhưng còn rất lạ lẫm với nhiều người dân Việt và thế giới. Đây là một loại quả có giá trị dinh d ưỡng khá cao nhưng chủ yếu sử dụng ở dạng ăn liền kh i còn tươi, người dân trồng thường thu hoạch đem bán rải rác v à phân phối khá khó khăn,thu nhập không cao. Do đó để tăng thu nhập cho người nông dân và để đa dạng hóa các mặt hàng giải khát có nguồn gốc từ thi ên nhiên trên thị trường thì việc phát triển nước giải khát lên men từ thanh trà là rất cần thiết, nó sẽ đem lại sự tiện lợi cho quá tr ình phân phối, tiêu thụ và sử dụng, rất thích hợp với cuộc sống ng ày càng công nghiệp hóa hiện nay. Mục đích của đề tài: Tiến hành nghiên cứu để đưa ra quy trình sản xuất sản phẩm nước giải khát lên men từ trái thanh trà Nội dung của đề tài:  Tìm hiểu về nguyên liệu thanh trà.  Chọn quy trình dự kiến và thử nghiệm.  Nghiên cứu tìm các thông số kỹ thuật thích hợp cho các công đoạn: xử lý sơ bộ nguyên liệu, xử lý phối trộn, lên men, và thanh trùng.  Đề xuất quy trình, tiêu chuẩn thành phẩm.  Tính chi phí nguyên vật liệu cho một đơn vị sản phẩm. Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 9 Các nội dung trên đã được trình bày lần lượt qua 3 chương là:  Chương 1: Tổng quan về nguyên liệu.  Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu.  Chương 3: Kết quả và thảo luận. Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. TÌM HIỂU VỀ THANH TRÀ 1.1.1. Giới thiệu về thanh trà Hình 1: TráiThanh Trà chín a. Tên khoa học: [9] Trái thanh trà, còn gọi xoài hoang dại (Wild Mango). Tên khoa học Bouea Oppositifolia (Roxb) Meissn , tên cũ Mangifera Oppositifolia Roxb . Cùng họ Anacardiaceae với cây xoài. Vì nó giống trái xoài thu nhỏ, có hột to, nên người dân ở xã Đông Thành huyện Bình Minh tỉnh Vĩnh Long gọi là xoài mút hay xoài hột. Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 11 b. Nguồn gốc thanh trà: [10] Thanh trà gốc gác là một loại cây rừng. Ở vùng Thất Sơn (An Giang), Rạch Giá, Hà Tiên, biên giới Campuchia người ta gọi là cây Sơn Trà. Loại cây này có mặt ở Bình Minh rất lâu, có khi trên cả trăm năm. Bản thân cây thanh trà ở trên rừng rất chua, khi đem về đồng bằng, qua nhiều đời nhân giống, thuần d ưỡng nó bớt chua, thơm hơn và có loại thanh trà có vị rất ngọt. Hiện nay, thanh trà được trồng nhiều, tập trung ở các ấp Đông Hưng I, Đông Hưng II, Đông Hòa, một ít ở xã Mỹ Hòa và Rạch Vồn, xã Thuận An, huyện Bình Minh. Ðể nhân giống, trước kia người ta ương hột, về sau mới chiết nhánh vì cây mau phát triển.Thanh trà chiết trồng khoảng 2 năm, cao chừng 2 m, cho trái chín. Bốn năm ngày tưới thanh trà 1 lần, nhưng 3 ngày tưới 1 lần là tốt nhất. Ðặc biệt tưới phân urea trái lớn, còn phân Kali thì trái chua ít ngọt nhiều.Thanh trà kháng thể mạnh nhưng vẫn xịt ngừa sâu. Chăm sóc thanh trà đúng k ỹ thuật sẽ cho năng suất cao. Thanh tr à cho trái 3 đợt: Tháng 9 Âm lịch, lá gi à trổ bông, xuống nhụy, 2 tháng rưỡi là thu hoạch. Ðợt đầu thường bắt đầu từ rằm Tháng Gi êng Âm lịch. Sau đó, thanh trà cho thu hoạch liên tiếp 2 đợt nữa. Hiện thanh trà chỉ có duy nhất một mùa trong năm. c. Đặc điểm cây thanh trà : Thanh trà là cây siêu lợi nhuận, phân ít, chăm sóc ít, thu hoạch cao,cứ mỗi gốc Thanh Trà cho khoảng từ 200kg-500kg/gốc. Lúc cây trổ bông mà gặp mưa hoặc sương muối thì rụng hết, nhưng hết đợt bông này rụng sẽ có đợt bông khác ra tiếp, đến ba lần như vậy. Do đó, trên cây luôn có trái với nhiều cỡ khác nhau , chín xanh xen kẽ.Nếu biết cách cho nó ra hoa đúng lúc th ời tiết tốt nhất thì sẽ có trái nhiều. Thanh trà có 2 loại là thanh trà chua và thanh trà ng ọt  Thanh trà chua có vỏ cứng, ăn giòn,  Thanh trà ngọt có vỏ mềm Trước khi thưởng thức thanh trà, người ta phải nắn hoặc xoa đều tay cho mềm để dễ lột bỏ vỏ. Nếu mang thanh tr à dầm với đường và đá đập nhuyễn thì sẽ cho loại nước giải Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 12 khát tuyệt hảo.Chính vì hương vị rất lạ nên ngày nay, các vườn trồng thanh trà tại Vĩnh Long ngày càng được mở rộng.Và trái thanh trà cũng đã đến được với nhiều người ở khắp mọi nơi.Trái thanh trà là một loại quả nhỏ, màu vàng ruộm, vị chua ngọt, thanh mát. Vài năm gần đây thanh trà được trồng nhiều, cho trái lớn h ơn, rộ từ tháng giêng đến tháng ba âm lịch Thanh trà chín được nhà vườn thu hái rất cẩn thận, th ường kèm cả lá cho đẹp. Sau khi chọn lựa, phân loại, trái thanh tr à được đóng thùng đưa đi các nơi tiêu thụ. Tùy theo loại thanh trà chua hay ngọt mà định giá bán rất chênh lệch nhau. Bảng1. Thành phần hóa học của quả thanh tr à (*) STT Thành phần hóa học Đơn vị đo Phương pháp kiểm Kết quả nghiệm 1 Độ ẩm 2 Hàm lượng acid 3 Tro 4 5 Hàm lượng đường % TCVN 4326:1986 87,13 g/kg TCVN 3702:2009 2,38 % TCVN 8124:2009 0,2 TCVN 4594-88 1,45 %w/w 0 Bx pH 11 1,84 (*) Kết quả do nhóm sinh viên đưa mẫu kiểm nghiệm tại Viên Nghiên cứu Công nghệ Sinh học & Môi trường, Trường ĐH Nha Trang 1.1.2 Tác dụng Quả thanh trà có vị chua, ngọt, tính mát, có tác dụng bổ, giải khát, giải nhiệt, ăn nhiều nhuận tràng. Quả còn xanh gọt bỏ vỏ, bỏ hột, nấu canh chua ăn cho mát trong m ùa nắng nóng. Lá thanh trà cũng tương tự lá xoài, chứa nhiều hoạt chất có tính khá ng sinh (mangiferin, quercetin, acid galic...) dùng nấu cao để thoa trị phỏng, rôm sẩy, hăm lở. 1.1.3. Tình hình nước giải khát hiện nay. Trong công nghệ sản xuất nước giải khát, bao gồm nhiều sản phẩm khác nhau nh ư: Nước ngọt pha chế, nước khoáng, nước giải khát lên men .Trong đó nước giải khát lên men là loại nước uống mát, bổ dưỡng, có hương vị đặc trưng, là hợp chất chiết từ nguyên Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 13 liệu, CO2 và các sản phẩm lên men khác tạo nên. Đặc biệt CO 2 trong nước giải khát có tác dụng làm giảm cơn khát cho người sử dụng. . 1.1.3.1 Trên thế giới: [12] Sản phẩm đã nhanh chóng chiếm lĩnh và được thị trường chấp nhận.Trong số đó phải kể đến các hãng sản xuất nước giải khát nổi tiếng nh ư: Cocacola, Psocala, Netle... có doanh thu đạt hàng tỉ USD / năm, với mặt h àng truyền thống là loại nước pha chế từ: đường, hương liệu, màu, CO2 và một số loại hóa chất khác đ ã chiếm lĩnh được thị trường quốc tế trong suốt thế kỉ 20. Ngày nay, khi điều kiện sống của con người ngày càng được nâng cao thì nhu cầu sử dụng nước giải khát ngày càng tăng và đang từng bước chuyển dần từ loại n ước giải khát pha chế truyền thống sang sử dụng loại n ước giải khát có chứa các chất dinh d ưỡng như các loại: Axit amin, vitamin, mu ối khoáng…được sản xuất từ các loại trái cây. Đây được coi là mặt hàng chiến lược chủ yếu của thế kỷ 21, n ên nhiều quốc gia như: Mỹ, Hà lan, LB. Đức, Nhật, Hàn Quốc, Úc, Thái Lan, Trung Quốc… đã tập trung nghiên cứu và sản xuất được nhiều loại nước giải khát từ các loại trái cây: Cam, dứa, xo ài, sơ ri, ổi, táo, lê, dâu, mơ, nho, vải…có chất lượng rất cao, đã mau chóng chiếm lĩnh được thị trường. Hiện nay, Mỹ là một trong những thị trường nước giải khát có lượng tiêu thụ thức uống trái cây nhiều nhất thế giới. Năm 2009, trong khi lư ợng nước uống đóng chai thông thường giảm 1% thì doanh số của các loại thức uống trái cây tăng 8% c ùng thời điểm. Lượng tiêu thụ các loại nước ngọt ở Mỹ cũng gia tăng từ 1,5 tỷ lít v ào năm 2007 lên đến 1,7 tỉ lít trong năm 2010 với nhiều nhãn hàng như Aquafina Flavor Splash, Sobe Lifewater, Daily Vitamin… Đ ặc biệt, một thương hiệu thức uống bổ sung hiện đang đ ược giới trẻ Mỹ ưu chuộng và đánh giá cao là Sobe Lifewater (Pepsico). Lo ại thức uống này không chỉ có hương vị thơm ngon mà còn bổ sung nhiều vitamin cũng nh ư các chất giúp tăng cường sức đề kháng cho cơ thể, đem lại vẻ tươi tắn, tràn đầy sinh lực cho người sử dụng.Thêm vào đó, Sobe Lifewater có v ị tinh khiết của nước và hương vị mát lạnh của trái cây, mang lại cảm giác sảng khoái cho người sử dụng. Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 14 Ở Châu Á, dòng thức uống trái cây cũng đang rất thịnh hành. Ban đầu, khi mới được giới thiệu đến thị trường chỉ có một số ít các loại trái cây. Tuy nhi ên sau đó, nhu cầu của người tiêu dùng nâng cao, các công ty c ũng đã có những chuyển đổi thích hợp, đa dạng hóa hương vị hơn với các loại khác nhau nh ư cam – cà rốt, chanh mật ong, dưa gang… và giờ đây là thức uống yêu thích của nhiều người dân Châu Á. Theo dự đoán của các nhà chiến lược: Trong các loại nước giải khát được sản xuất từ trái cây thì loại nước giải khát lên men được đánh giá là mặt hàng “mạnh” trong tương lai vì đây là sản phẩm được đánh giá có giá trị dinh dưỡng cao nhờ quá trình lên men của vi sinh vật và rất phù hợp với thế hệ trẻ. 1.1.3.2 Trong nước: [11] Theo nhiều chuyên gia, thị trường nước ép trái cây tại Việt Nam tuy c òn non trẻ nhưng rất năng động. Mức tăng trưởng hàng năm của thị trường này trung bình đạt 34%, thuộc nhóm có tốc độ tăng tr ưởng cao của ngành hàng tiêu dùng nhanh - FMCG. Đặc biệt, trước nhu cầu gia tăng cho mùa nóng, rất nhiều loại nước ép trái cây với bao bì được cải tiến đẹp đã được tung ra thị trường. Các loại nước ép trái cây đang được người tiêu dùng Việt Nam ưa chuộng. Theo một khảo sát gần đây, gần 90% ng ười tiêu dùng cho biết họ sẵn sàng chi thêm tiền để mua thực phẩm có lợi cho sức khỏe. Nhận biết đ ược xu thế đó, ngày càng có nhiều nhà sản xuất trong và ngoài nước tham gia vào thị trường này. Cho đến nay đã có một số sản phẩm từ trái cây nh ư: BLUEBIRD, TREETOP. .. là các sản phẩm không cồn của Florida (Mỹ) được sản xuất từ 100% dịch trái nho, táo m à thành phần có nhiều loại vitamin, muối khoáng, độ đ ường khoảng 15-18% đóng trong hộp kim loại có dung tích 160 -180ml. Một số sản phẩm có cồn thấp (6%V) mang nh ãn hiệu: ARBOR MIST (Mỹ) đ ược sản xuất từ rượu vang: nho, dâu, đào...có hàm lượng đường từ 12-15% và nhiều loại vitamin, muối khoáng khác đ ã và đang được bán trên thị trường Việt Nam, được người tiêu dùng đánh giá cao, tuy nhiên giá của sản phẩm còn quá cao so với thu nhập của phần đông ng ười tiêu dùng Việt Nam. Việt Nam là nước nhiệt đới có khí hậu nóng v à khô nên nhu cầu sử dụng nước giải khát rất lớn, mặc dù cho đến nay đã có một số công ty nước ngoài được cấp giấy phép đầu tư và sản xuất nước giải khát từ trái cây tại Việt Nam . Song mức tiêu thụ bình quân Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 15 của người Việt Nam mới chỉ đạt 0,16 lít/ ng ười năm , trong khi nguồn nguy ên liệu để sản xuất nước giải khát từ trái cây ở Việt Nam lại vô c ùng phong phú, đa dạng, hoàn toàn có thể đáp ứng được các yêu cầu về nguyên liệu để sản xuất ổn định lâu dài lại đang có nguy cơ bị dư thừa do thiếu công nghệ chế biến ph ù hợp. Việc nghiên cứu để sản xuất nước giải khát lên men từ trái cây là hoàn toàn phù hợp với xu thế phát triển chung của thế giới và khu vực.Tuy nhiên việc lựa chọn nguyên liệu để có thể mang lại một loại nước giải khát lên men chất lượng cao, giá cả lại thích hợp cho người tiêu dùng không phải là vấn đề đơn giản và nó cùng đang là vấn đề cấp thiết đối với ngành nước giải khát của Việt Nam. Bởi chọn nguy ên liệu phải nghiên cứu nguyên liệu có thỏa mãn về thành phần dinh dưỡng, giá cả, mùa vụ, trữ lượng,có công nghệ sản xuất phù hợp. Dù chưa phổ biến nhưng những năm gần đây và trong tương lai nước giải khát lên men sẽ phổ biến hơn. Song để đạt được điều đó đòi hỏi các nhà thực phẩm của Việt Nam phải tiếp tục nghi ên cứu để tận dụng các trái cây có sẵn tai Việt Nam sản xuất nước giải khát lên men nhằm đa dạng hóa sản phẩm. Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 16 Nguyên liệu 1 Nguyên liệu 2 Làm sạch Làm sạch Ép Ép Phối trộn Bổ sung đường, phụ gia Thanh trùng Không bổ sung ng Làm nguội Bổ sung men Lên men Lắng lọc cặn Bổ sung CO 2 Sản phẩm Hình 2: Sơ đồ quy trình sản xuất nước quả lên men hỗn hợp Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 17 Ổi Rửa sạch, cắt miếng Bổ sung enzyme Ủ 40 0C trong 1-1,5 h Ép Lọc Điều chỉnh thành phần Lên men Xử lý sau lên men Đóng chai Thanh trùng, làm nguội Hình 3 : Quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ ổi Nha Trang tháng 7/2011 Sản phẩm ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 18 Trên đây là 2 ví dụ về hỗn hợp nước quả lên men của Nguyễn Đỗ Hồng Hạnh – Khoa Công nghệ Sau thu hoạch Trường Đại học Hùng Vương TP.HCM (hình 2) và nghiên cứu và sản xuất nước giải khát lên men từ quả ổi của sinh viên Phạm Ngọc Tuấn Trường Đại học Nha Trang (hình 3). Hiện tại, một số chuyên gia thực phẩm Viện nghiên cứu Hà Nội đã nghiên cứu thành công quy trình sản suất nước giải khát lên men từ nho, dâu, dứa. Song song với nước quả lên men từ một loại quả thì hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu nước quả lên men hỗn hợp… Thực sự đây là một hướng đi mới của ngành. Hy vọng nó sẽ sớm tạo được dấu ấn trên thị trường trong thời gian gần nhất . 1.2. TÌM HIỂU VỀ NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN Nước giải khát lên là sản phẩm nhờ tác nhân vi sinh vật nấm men và vi khuẩn lactic từ môi trường lên men là nước quả tự nhiên. Trong quá trình lên men này, ngoài quá trình lên men rượu còn quá trình lên men axit h ữu cơ (mà chủ yếu là chuyển từ các axit hữu cơ thành axit lactic). Nhờ môi trường dinh dưỡng phong phú nên sản phẩm hình thành ngoài ethanol, còn có axit hữu cơ, glyxerin, các chất gây hương làm cho nước giải khát có hương vị đặc biệt mà các sản phẩm nước giải khát bình thường không có. 1.2.1 Các thành phần chính của nước giải khát lên men [1] 1.2.1.1 Cồn: Ethanol được hình thành trong quá trình lên men đường glucose, saccharose nhờ nấm men. Hàm lượng ethanol lên men tự nhiên thường đạt từ 70-160 cc/l ( khoảng 7-16 độ). Ethanol là thành phần quan trọng vì chính nhờ ethanol mà làm cho nước giải khát lên men khác với nước giải khát bình thường. Ethanol có mùi thơm, vị hơi ngọt. Ethanol cùng với axit bay hơi, đường và nhiều thành phần khác có trong nước giải khát lên men tạo nên mùi vị hấp dẫn riêng biệt của nó. Vị của nước giải khát lên men được tạo lên từ tỷ Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 19 lệ cân đối của 4 vị là: Vị chua (axit hữu cơ), vị ngọt (ethanol, glycerin, đường còn lại), vị chát (tanin, polyphenol), v ị mặn (các muối khoáng). 1.2.1.2 Axit hữu cơ: Nguồn gốc của các axit hữu c ơ là từ quả và hình thành trong quá trình lên men. Axit là một thành phần quan trọng của nước giải khát lên men. Tổng axit thường được cung cấp từ quả là chính khoảng 4-5 g/l làm cho pH của nước giải khát từ 2,8 ÷ 3,5. Axit hữu cơ trong nước giải khát thường chia làm 2 nhóm là: nhóm có tác dụng tốt cho nước giải khát lên men và nhóm có tác dụng xấu. Vai trò của các axit là tham gia tạo vị (vị chua) và tạo pH thấp từ đó làm ổn định sản phẩm. Axit hữu c ơ trong nước giải khát còn có một tác dụng là ngăn cản hoạt động của các khuẩn làm hỏng nước giải khát, ví dụ: axit tatric 1,5 – 4 g/l, axit malic 0 – 4 g/l, axit xitric 0 - 0,5 g/l, axit oxalic 0,06 g/l, các axit này thuộc loại các axit có tác dụng tích cực đến m ùi vị và còn có tác dụng làm ổn định nước giải khát lên men trên phương diện chúng ngăn cản hoạt động của các vi khuẩn gây hại. Tuy nhiên các axit này cũng cần có tỷ lệ cân đối, nếu cao quá cũng làm cho nước giải khát lên men có vị không hài hòa. Ngoài ra còn có một số axit khác như: acetic, lactic, formic, butytric nhưng hàm lư ợng rất nhỏ, các axit này nếu hàm lượng cao sẽ làm cho nước giải khát lên men có vị kém. Đặc biệt, đối với axit cần lưu ý là: Trong lên men tự nhiên thường tạo ra 0,4 g acetic, nếu vượt quá hàm lượng này sẽ làm cho vị chua thay đổi đáng kể và không thể uống được.Tỷ lệ axit hữu cơ / ethanol / tanin hay s ự cân đối giữa vị chua vị ngọt v à vị chát là yếu tố quan trọng ảnh hưởng rất lớn tới mùi vị của nước giải khát lên men. 1.2.1.3 Đường: Đường là thành phần còn lại sau lên men trong đó chủ yếu là glucose, fructose và phần nhỏ galactose. Ngoài ra còn có các loại đường khác đặc biệt đường nghịch đảo tạo nên mùi thơm dễ chịu cho nước giải khát thành phẩm. Thành phần đường còn lại cũng là yếu tố tham gia tạo vị cho sản phẩm. Nếu tr ước khi lên men bổ sung đường saccharose thì Nha Trang tháng 7/2011 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP K49 Trang 20 toàn bộ bị thủy phân thành đường khử, vì vậy nếu phát hiện thấy đường saccharose trong nước giải khát thành phẩm tức là đường pha thêm. 1.2.1.4 Tro và các chất muối: Trong nước giải khát lên men có nguồn gốc từ nguyên liệu và một phần được bổ sung từ ngoài vào để nâng cao hiệu quả lên men. Một số chất khoáng như: P; S; K; Na; Ca; Mg; Si; Se; Mn; Br; Cl; I; Al ... các ch ất khoáng này có thể tồn tại dưới dạng tự do hoặc có thể ở các dạng muối. Với mỗi quả khác nhau sẽ có hàm lượng khoáng và muối khác nhau. Hàm lượng trong nước giải khát lên men khoảng từ 1,5 – 3 g/l. Vai trò của chất khoáng trong nước giải khát lên men là làm tăng giá tr ị dinh dưỡng và giá trị chữa bệnh cho con người. Đồng thời chất khoáng c òn có vai trò quan trọng là tham gia tạo vị đậm đà cho nước giải khát và cùng với vị ngọt, vị chua, vị chát tạo n ên vị hài hòa cho nước giải khát nên men. 1.2.1.5. Vitamin: Vitamin trong nước giải khát lên men chủ yếu là do nguyên liệu cung cấp và một phần được bổ sung từ ngoài vào. Các vitamin gồm: vitamin nhóm B, vitamin C, vitamin A và các chất tiền vitamin A. Hàm lượng vitamin trong thành phẩm phụ thuộc rất lớn vào nguyên liệu, mỗi loại quả khác nhau sẽ có h àm lượng vitamin khác nhau. V ì vậy quá trình lên men cần điều chỉnh lại thành phần vitamin của nước quả, cần có phần bổ sung thêm vitamin, quá trình lên men không phá h ủy hết vitamin của nước quả. Thực ra lên men là một kỹ thuật tốt để giữ lại các vitamin của n ước quả. 1.2.1.6 Polyphenol: Các polyphenol phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và kỹ thuật sản xuất, hàm lượng của chúng sẽ khác nhau nếu nguy ên liệu khác nhau và kỹ thuật sản xuất khác nhau. Đối với nước giải khát lên men polyphenol có vai trò: Nha Trang tháng 7/2011