CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN TỪ NƯỚC QUẢ

PowerPoint Presentation CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN TỪ NƯỚC QUẢ Nội dung chính: 1.Các nhãn hiệu nước giải khát lên men từ quả. 2.Cơ chế quá trình lên men nước quả. 3.Quy trình và thiết bị chính sản xuất nước chanh dây lên men.

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN TỪ NƯỚC

QUẢ

NỘI DUNG CHÍNH

II

I

III

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC GIẢI KHÁT

LÊN MEN TỪ NƯỚC QUẢ

- Nước giải khát lên men là sản phẩm của quá trình

lên men rượu chưa kết thúc Đây là loại nước uống

tự nhiên có độ cồn thấp, không qua chưng cất,

chứa nhiều dinh dưỡng, có lợi cho sức khỏe

- Là thức uống bổ dưỡng, chứa nhiều chất dinh

dưỡng, vitamin, khoáng chất, men vi sinh tốt cho

tiêu hóa, có độ cồn thấp phù hợp cho mọi lứa tuổi

Ví dụ: nước giải khát lên men táo, thơm, dâu,

chanh dây, mãng cầu xiêm,… Nước giải khát lên men từ mãng cầu xiêm

I Các nhãn hiệu nước giải khát lên men từ quả

1 Đồ uống Vivazz Sangria Light – nước trái cây lên men tự nhiên

 Xuất xứ: Việt Nam

 Sản phẩm của Công ty Cổ phần Thực phẩm Lâm Đồng (Ladofoods)

 Sản phẩm có nồng độ cồn 4,5% thu được

từ quá trình lên men tự nhiên từ trái cây

I Các nhãn hiệu nước giải khát lên men từ quả

2 Nước trái cây lên men Vola Twist

 Xuất xứ: Thái Lan

 Nồng độ cồn 4.5%

 Sản phẩm với thành phần nguyên liệu

tuyển chọn kỹ lưỡng, không chứa hóa

chất độc hại, an toàn cho người dùng

Sản phẩm có hương vị đặc biệt thơm

ngon, sảng khoái

I Các nhãn hiệu nước giải khát lên men từ quả

3 Nước trái cây lên men Rio

 Xuất xứ: Trung Quốc

 Thành phần chính của sản phẩm là trái

cây, nồng độ cồn chỉ 3,8% rất dịu nhẹ

I Các nhãn hiệu nước giải khát lên men từ quả

4 Nước ép trái cây lên men Bundaberg

 Xuất xứ: Úc

 Sản phẩm mang đến những hương vị tự nhiên nhất, không chứa chất tạo màu hay hương hóa học

 Cần thiết cho sức khoẻ của con người, đặc biệt là duy trì sắc đẹp và sự tươi trẻ,

có hàm lượng chất chống Oxy hoá cao,

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

 Tác nhân lên men

- Tác nhân chính của quá trình lên men nước

giải khát là nấm men Saccharomyces cerevisiae.

- Tính chất:

• Phát triển mạnh trong dịch đường lên men.

• Tiết ra hệ enzyme nhiều, lên men nhanh

chóng và hoàn toàn.

• Lên men được ở nhiệt độ tương đối cao.

• Chịu được nồng độ cồn cao.

• Chịu được môi trường có độ acid cao.

• Nhiệt độ tối ưu: 25-30.

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

 Tác nhân lên men

- Dựa vào đặc tính của quá trình lên men mà nấm men được chia làm 2 dạng chính:

• Nấm men chìm: Quá trình lên men chậm ở nhiệt

độ 6-8, CO2 thoát ra ít trong quá trình lên men,

nấm men ở đáy thùng lên men

• Nấm men nổi: lên men ở nhiệt độ cao từ 12-13

Quá trình lên men nhanh, tạo thành nhiều bọt, do

tác dụng thoát khí CO2 nhiều nên trong thời gian

lên men nấm men nổi trên mặt hoặc lơ lửng trong

dịch lên men và chỉ lắng xuống đáy thành một

lớp xốp khi quá trình lên men kết thúc

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

 Cơ chế quá trình lên men

- Đường lên men và các chất dinh dưỡng khác có trong môi trường lên men đầu tiên được hấp thụ trên bề mặt nấm men, sau đó được khuếch tán vào trong tế bào nấm men Rượu và CO2 được tạo thành theo phản ứng tổng quát sau:

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 3H 3 PO 4 = 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 + 2ATP + H 2 O

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

 Lên men ethanol được chia làm hai thời kỳ: thời kỳ cảm ứng và thời kỳ tĩnh.

 Thời kỳ cảm ứng:

- Hàm lượng axetaldehyt (CH3CHO) chưa có nhiều để nhận

hydro của alcoldehydrogenaza mà hydro lại chuyển đến cho photphoglyxeraldehyt tạo photphoglyxerin, sau đó photphoglyxerin bị thủy phân giải phóng axit photphoric và glyxerin

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

 Thời kỳ tĩnh:

- Lúc này lượng axetaldehyt đã hình thành nhiều.

- Hydro từ alcoldehydrogenaza lại chuyển sang axetaldehyt (CH3CHO) theo

chiều phản ứng (2), lúc này sản phẩm chủ yếu là ethanol và CO2.

 Lên men ethanol được chia làm hai thời kỳ: thời kỳ cảm ứng và thời kỳ tĩnh.

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men:

- Số lượng tế bào nấm men

Men Saccharomyces cerevisiae

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

- Nhiệt độ:

• Đối với nấm men Saccharomyces, nhiệt độ tối ưu nằm trong giới hạn

28-30, nếu nhiệt độ 50 trở đi và dưới 0 thì nấm men không hoạt động

• Nuôi cấy ở nhiệt độ thấp từ 17-22 làm tăng hoạt lực của nấm men và

hạn chế được sự phát triển của tạp khuẩn.

• Nhiệt độ cao làm giảm hoạt tính của men nhưng chủ yếu là do nhiễm

tạp khuẩn

 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men:

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

- pH môi trường:

• Nồng độ ion H+ có ảnh hưởng lớn tới hoạt động của nấm men Chúng

có khả năng làm thay đổi diện tích các chất của vỏ tế bào, làm tăng hoặc giảm mức độ thẩm thấu các chất dinh dưỡng của nấm men

• Mỗi vi sinh vật chỉ có thể hoạt động tốt trong một khoảng pH nhất định.

• Trong lên men nước giải khát có độ cồn, pH tối ưu cho hoạt động của nấm men là 4,5 – 5,0

 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men:

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

- Nồng độ đường của dịch lên men:

• Nấm men chỉ có khả năng lên men các đường đơn giãn đặc biệt là maltose và saccharose

• Nồng độ đường thích hợp từ 18 - 22%, nếu cao hơn thì khả năng lên men giảm và ngược lại nếu nồng độ đường thấp sẽ không tạo điều kiện cho quá trình lên men Thường ở nồng độ đường từ 30-35% thì sự lên men bị đình chỉ

 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men:

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

- Nồng độ rượu và CO2:

• Rượu và CO2 có tác dụng kìm hãm sự sinh trưởng và khả năng lên men

của nấm men

• Sự sinh trưởng của nấm men bị chậm lại khi nồng độ rượu có trong môi

trường lên men là 1%, từ 4-6% có ảnh hưởng xấu Đa số nấm men lên men được ở nồng độ rượu từ 12-14%, chỉ có một số ít lên men ở nồng

độ rượu từ 17 – 20%

 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men:

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

- Nồng độ Oxy:

• Sự cung cấp lượng oxy cần thiết cho giai đoạn phát triển của nấm men

đó là giai đoạn tăng sinh khối nấm men trong điều kiện hiếu khí ở giai đoạn đầu khi cho nấm men vào dịch lên men

Phương trình: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6H 2 O + 6CO 2 + Q 1

 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men:

- Nồng độ Oxy:

• Độ thoáng khí, ngược lại rất bất lợi cho quá trình lên men rượu khi bắt

đầu sang giai đoạn lên men, sự lên men này xảy ra trong điều kiện yếm khí hoàn toàn, ở điều kiện này, sự phát triển của những vi sinh vật cần oxy bị cản trở

Phương trình: C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 + Q

Vì vậy giai đoạn đầu của quá trình lên men cần thông khí vào môi trường

để kích thích nấm men sinh trưởng tăng sinh khối sau đó không cần oxy nữa

để tạo điều kiện kỵ khí cho quá trình lên men rượu đạt hiệu suất cao nhất

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men:

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

- Số lượng tế bào nấm men:

• Số lượng tế bào nấm men cho vào thích hợp thì quá trình lên men diễn ra

tốt và hiệu suất thu hồi cao, chất lượng sản phẩm tốt hơn

• Số lượng tế bào nấm men cho vào quá ít thì tốc độ lên men chậm Sinh

khối tế bào nấm men quá nhiều thì môi trường dịch lên men không đủ cho nấm men phát triển, tế bào nấm men sẽ chết dần, sản phẩm sinh ra mùi vị lạ, phí một lương nấm men đáng kể

 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men:

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

 Các vi khuẩn có hại cho quá trình lên men:

- Vi khuẩn lactic Đây là loại vi khuẩn yếm khí, chúng gồm 2

loại: Lactic điển hình và lactic không điển hình

• Lactic điển hình sẽ biến đường thành sản phẩm duy nhất là axit lactic Lactic điển hình có nhiệt độ tối ưu trong khoảng 49-51oC

• Vi khuẩn lactic không điển hình sẽ sử dụng đường và tạo ra axit lactic, ngoài ra còn tạo ra một lượng đáng kể alcol, axit acetic, cacbonic và aceton Lactic không điển hình có nhiệt độ tối ưu trong khoảng 37 - 38oC

II Cơ chế quá trình lên men nước quả

 Các vi khuẩn có hại cho quá trình lên men:

- Vi khuẩn acetic

• Vi khuẩn háo khí không tạo thành bào tử, có nhiệt độ tối ưu

trong khoảng 20-35oC, tối đa 42oC

III Quy trình và thiết bị chính sản xuất nước

chanh dây lên men

1 Giới thiệu chung về chanh dây

- Tên gọi : Dây Mát (Passiflora edulis sims)

- Tên khác: Lạc Tiên Trứng, Chùm Bao Trứng, Chanh dây,

- Họ: Lạc Tiên

- Chanh dây là loại dây leo mảnh, dài hàng chục mét Trái: hình cầu đến bầu dục, màu tím sẫm hay vàng chanh, tự rụng khi chín

a Thành phần hóa học

Bảng: Thành phần hóa học của trái chanh dây cho 100g dịch

b Công dụng của chanh dây

- Quả chín ăn được, dùng làm đồ tráng miệng sau bữa ăn

- Được dùng làm thuốc, kích thích thần kinh

- Thịt quả và dịch quả được coi là giá trị dinh dưỡng cao dụng để pha chế đồ uống, làm đồ hộp, bánh kẹo, kem,

- Dầu từ hạt có thể dùng để ăn và dùng trong

kỹ thuật sơn và verni

- Còn ở nước ta, cách dùng phổ biến nhất là nấu với nước đường và pha với đá để làm nước giải khát

2 Quy trình sản xuất nước chanh dây lên men

 Thuyết minh quy trình

 Nguyên liệu và phân loại

• Nguyên liệu chính: Chanh dây

- Có vai trò quyết định chất lượng của sản phẩm Nguyên liệu chanh dây dùng chế biến nước giải khát lên men phải là chanh dây có

độ chín kỹ thuật

- Phân loại quả có màu tím, bề mặt hơi nhăn,

bổ ra có dịch màu vàng tươi, mùi thơm đặc trưng, quả còn nguyên vẹn, không bị sâu, không úng, không dập

 Thuyết minh quy trình

 Nguyên liệu và phân loại

• Nguyên liệu phụ: Chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae

- Saccharomyces cerevisiae sinh ra enzyme invertase có khả năng khử đường

Saccharose thành Fructose và Glucose

- Yêu cầu về chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae:

+ Có hoạt lực lên men cao đối với dịch quả

+ Kết lắng tốt

+ Làm trong dịch lên men nhanh

+ Chịu được độ cồn cao và độ acid của môi trường

+ Tạo cho sản phẩm hương vị thơm ngon tinh khiết

 Thuyết minh quy trình

 Nguyên liệu và phân loại

• Nguyên liệu phụ: Đường saccharose

- Dùng để điều chỉnh độ Brix tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men, và dùng để điều chỉnh vị của sản phẩm sau lên men

- Yêu cầu về mặt kỹ thuật: Đường sử dụng là đường tinh luyện cao cấp, đường kính phải tuân theo TCVN 1695-87, hàm lượng Saccaroza > 99,5%, hàm lượng

ẩm < 0,05%, lượng đường khử < 0,1%

- Tiêu chuẩn cảm quan: Dạng tinh thể tương đối đồng đều, không vón cục, không

ẩm, không tạp chất lạ, vị ngọt, không có vị lạ nào khác, không mùi lạ

 Thuyết minh quy trình

 Nguyên liệu và phân loại

• Nguyên liệu phụ: Axit citric (C6H7O8)

- Sử dụng ở dạng tinh thể, màu trắng, tan vô hạn trong nước và tạo dung dịch trong suốt

- Axit Citric được sử dụng để làm giảm độ pH cho dịch lên men

- Yêu cầu đối với Axit Citric: Không lẫn tạp chất, hàm lượng axit xitric > 99%, hàm lượng ẩm

< 0,3%

 Thuyết minh quy trình

 Nguyên liệu và phân loại

• Nguyên liệu phụ: Enzyme Pectinaza

- Enzyme xúc tác sự phân cắt các hợp chất pectin (có phân tử lượng lớn) thành các hợp phần khác nhau có phân tử lượng thấp hơn cơ chất ban đầu

- Bổ sung enzyme pectinaza vào thịt quả chanh dây nhằm mục đích: Ép dịch được

dễ dàng hơn (ép được nhiều dịch), tạo ra nhiều đường hơn cho dịch ép, làm cho dịch ép trong đẹp hơn

 Thuyết minh quy trình

 Nguyên liệu và phân loại

• Nguyên liệu phụ: Na2CO3

- Sử dụng nhằm mục đích tạo pH thích hợp cho quá trình lên men

- Na2CO3 được sử dụng ở dạng hạt, màu trắng

• Nguyên liệu phụ: Nước

- Sử dụng nước sạch, tinh khiết

 Thuyết minh quy trình

 Rửa và xử lý

- Mục đích: Loại bỏ tạp chất bám trên quả đồng thời loại bỏ phần vi sinh vật bám trên bề mặt quả

- Tiến hành: Trái chanh dây được đem đi rửa sạch dưới vòi nước chảy Sau đó để ráo và tiến hành bổ đôi tách bỏ vỏ và chỉ lấy phần cơm và dịch

- Yêu cầu: quá trình xử lí diễn ra nhanh để tránh hiện tượng oxy hóa dịch quả

 Thuyết minh quy trình

 Thu hồi dịch quả

- Mục đích: khai thác nguyên liệu để chuẩn bị cho quá trình lên men.

- Tiến hành: Dịch quả dưới tác dụng của Enzyme pectinaza sẽ dễ dàng tách ra khỏi thịt quả và lọc rồi điều chỉnh thành phần của dịch để tiến hành lên men ngay, tránh hiện tượng oxy hóa.

 Thuyết minh quy trình

 Phối chế dịch lên men

- Mục đích: Tạo dịch lên men phù hợp, chuẩn bị cho quá trình lên men

 Thuyết minh quy trình

 Diệt khuẩn

- Mục đích: để tạo điều kiện cho quá trình hòa tan chất dùng điều chỉnh thành phần vào dịch lên men.

- Tiến hành: Dịch ép được thành trùng 60, trong 15 phút để diệt khuẩn.

 Lọc và làm lạnh

- Mục đích: Loại bỏ sinh khối nấm men để hạn chế tối đa sự lên men thêm dịch đường và tạo các sản phẩm bất lợi khác, kiểm soát độ cồn trong khoảng mong muốn < 5% Làm lạnh để đưa về nhiệt độ tối ưu của quá trình lên men.

- Phương pháp:

• Thiết bị lọc: phổ biến là thiết bị lọc khung bản, cột lọc, màng lọc.

• Quá trình lọc phải tiến hành trong điều kiện kín, nhiệt độ thấp để hạn

chế tổn thất CO2 và vi sinh vật xâm nhập.

 Thuyết minh quy trình

 Lên men phụ

- Mục đích: Làm tăng hương vị cho sản phẩm Ngoài ra còn có tác dụng bão hòa CO2 (nếu có), lắng và làm trong sản phẩm

- Phương pháp:

• Thời gian lên mên phụ thuộc vào chủng nấm men, vào nguyên

liệu ban đầu.

• Nhiệt độ lên men phụ cũng tùy thuộc vào chủng nấm men Nhiệt

độ tối đa là 10, tối thiểu là 2 - 4.

 Thuyết minh quy trình

 Thanh trùng

- Mục đích: Để đình chỉ quá trình lên men, duy trùy sản phẩm ở độ rượu nhất định và tiêu diệt vi sinh vật đặc biệt là vi khuẩn lactic

- Tiến hành: Thanh trùng ở nhiệt độ 60 – 62 thời gian 30 phút.

 Thuyết minh quy trình

- Mục đích: Bổ sung CO2, hoàn thiện sản phẩm CO2 còn có chức năng bảo quản sản phẩm nhờ khả năng hạn chế sự hô hấp của vi sinh vật khi đạt nồng độ cần thiết.

- Tiến hành: Nước lên men được cacbonic hóa bằng cách lắp một “bugi”

để tia CO2 vào thùng lên men phụ Để đạt hiệu quả cao của quá trình bão hòa thì áp lực trong bình chứa nên vào khoảng 1,6 kg/cm2, còn áp lực tia vào khoảng 2kg/cm

 Thuyết minh quy trình

- Tiến hành: Chiết nước giải khát vào

lọ Sau đó đóng nắp và bảo quản sản phẩm hoàn thiện.

 Chỉ tiêu cảm quan

- Sản phẩm đạt được mùi vị đặc trưng của loại nước chanh dây lên men, vị chua ngọt hài hòa, không có vị gắt, có

vị nồng của CO2; không có mùi lạ

- Thể lỏng đồng nhất, không chứa hạt, không vón cục, không có tạp chất lạ

- Có màu vàng đặc trưng của nước chanh dây

a Băng tải vận chuyển

Hệ thống băng tải vận chuyển

được thiết kế với kết cấu vững

chắc đơn giản tiết kiệm không

gian, điện năng, có độ bền và tính

ổn định cao.

3 Thiết bị trong sản xuất nước chanh dây lên men

b Băng tải phân loại

Băng tải con lăn có khả năng lật mọi phía của quả nhờ đó có thể dể dàng phát hiện những vết hư. Băng tải có vận tốc 0,12-0,15m/s (nếu có vận tốc lớn hơn thì sẽ nhặt sót). Chiều rộng băng tải không quá lớn, nếu bố trí làm việc hai bên thì rộng 60-70cm.

3 Thiết bị trong sản xuất nước chanh dây lên men

3 Thiết bị trong sản xuất nước chanh dây lên men

c Thiết bị rửa băng tải

Gồm một thùng đựng nước trong có gắn một cánh khuấy bơi chèo Khi cánh khuấy quay nguyên liệu di chuyển cùng với nước và được làm sạch Sau đó

hệ thống hoa sen sẽ tráng sạch đất cát Máy này có hiệu quả rửa cao, hay dùng cho các loại quả cứng.