nghiên cứu sản xuất nước giải khát lên men từ phế liệu quả mít

trong đó đáng kể nhất là các loại nước giải khát có độ cồn thấp được sản xuất từ trái cây như: ”Bluebird, Treetop, California Cooler...” chủ yếu ở dạng dịch ép hoặc pha chế từ dịch quả t

CHƯƠNG 1

Thị trường đồ uống lên men tăng trưởng ấn tượng trong vài năm gần đây Nước giải khát có độ cồn thấp nói chung và nước giải khát có độ cồn thấp được sản xuất từ trái cây nói riêng được nhiều quốc gia trên thế giới đánh giá là mặt hàng mạnh của thế kỷ 21 vì đây sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, rất phù hợp với mọi lứa tuổi

Hiện nay một số hãng sản xuất nước giải khát của Úc, Mỹ đã cho ra đời loại nước giải khát có độ cồn thấp mang nhãn hiệu: Two Dogs, Sub zero trong đó đáng

kể nhất là các loại nước giải khát có độ cồn thấp được sản xuất từ trái cây như:

”Bluebird, Treetop, California Cooler ” chủ yếu ở dạng dịch ép hoặc pha chế từ dịch quả tươi Trong khi đó, trên thị trường nước ta sản phẩm nước giải khát có độ cồn thấp được sản xuất từ trái cây bằng phương pháp lên men vẫn còn rất hạn chế về chủng lọai

và số lượng

Việt Nam là nước nhiệt đới có khí hậu nóng và khô nên nhu cầu sử dụng nước giải khát rất lớn Bên cạnh đó, nguồn nguyên liệu để sản xuất nước giải khát từ trái cây ở Việt Nam vô cùng phong phú, đa dạng, hoàn toàn có thể đáp ứng được các yêu cầu về nguyên liệu để sản xuất ổn định lâu dài Trái cây Việt Nam phần lớn là trái cây nhiệt đới, ngon, đa dạng và thu hoạch quanh năm gồm thanh long, xoài, dứa, chuối, cam, quýt, bưởi, vải, nhãn, sầu riêng, vú sữa, mãng cầu, bơ, mít, dừa, măng cụt, chôm chôm, đu đủ, cóc Tuy nhiên, khó khăn lớn nhất hiện nay đối với nghề trồng cây ăn quả của Việt Nam là nguy cơ dư thừa sản phẩm vì chưa có công nghệ chế biến phù hợp như chanh dây, sơri, mít, cóc… Hiện nay, ở Việt Nam mít đang được người dân quan tâm và mở rộng diện tích trồng Mít tươi là dạng sản phẩm chủ yếu nhưng việc bảo quản vận chuyển mít tươi rất phức tạp Vì vậy, việc chế biến mít thành những sản phẩm khác nhau là rất cần thiết Hiện đang có rất nhiều doanh nghiệp như Vinamit, Đức Thành… chế biến các sản phẩm từ mít như mít sấy, mứt mít, mít non đóng hộp và nguyên liệu là múi mít Do đó phần lớn phế liệu quả mít (xơ, cùi, hạt…) chưa được tận dụng triệt để Trong đó, xơ mít là nguồn nguyên liệu đáp ứng tương đối đầy đủ các yêu cầu của nguyên liệu để sản xuất nước giải khát lên men Hiện nay, chỉ một lượng nhỏ xơ mít được sử dụng làm thức ăn cho gia súc Phần lớn còn lại bị bỏ đi, chúng được coi như rác thải và gây ô nhiễm môi trường Vấn đề nghiên cứu xử lý phế liệu xơ mít chưa được quan tâm và nghiên cứu nhằm tận dụng nguồn phụ phẩm này

Với suy nghĩ làm sao nâng cao giá trị sử dụng, làm phong phú các sản phẩm dinh dưỡng từ nguyên liệu quả mít và cũng là sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên mít

to lớn và phong phú của nước ta đặc biệt là nguồn phế liệu từ quả mít chưa được sử

dụng một cách hiệu quả mà chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu sản xuất nước giải khát lên men từ phế liệu quả mít (xơ)”

CHƯƠNG 2

Nó là cây thuộc họ Dâu tằm

Moraceae, và được cho là có nguồn gốc ở

Ấn Độ và Bangladesh Quả mít là loại

quả quốc gia của Bangladesh Hình 2.1: Cây mít

Cây mít được trồng phổ biến ở hầu hết các xứ nóng và ẩm nhưng không ở đâu mà

người ta thích và trồng nhiều mít như ở một số nước ở phía Nam Châu Á: Việt Nam, Srilanka, Malaysia, Indonesia, Philippines…

Mít có tên khoa học là Artocarpus heterophyllus Lamk Tùy thuộc vào mỗi

quốc gia, mít được gọi bằng nhiều tên khác nhau:

 Anh : Jackfruit, jack, jak, jack tree

 Pháp : Jacquier

 Papua New Ginea : Kapiak

 Malaysia và Phillipine : Nangka

 Campuchia : Makmi hay Maumi

 Ấn Độ : Jak, Jaca

 Thái Lan : Knanun

 Bồ Đào Nha: Katahar

2 1 2 Đặc điểm thực vật học [5]

a) Thân, cành:

Mít thuộc loại cây gỗ nhỏ cao từ 8-15m cũng có thể cao tới 20m, đường kính gốc đạt đến 1,5m và sống đến trên 100 năm Thân có màu nâu đen, dày trung bình, có nhiều nhựa trắng chứa Steroketon kết tinh và artosteno Hàm lượng tanin trong vỏ là 3,3% Gỗ mít có hai phần, phần ngoài màu vàng nhạt bên trong màu vàng nghệ gọi là lõi, cây càng già lõi càng to

Gỗ mít có 2 phần, phần ngoài màu vàng nhạt, bên trong màu vàng nghệ Gỗ mít

là một loại gỗ tốt có giá trị vì nhẹ, mịn, rắn chắc không bị mối mọt phá hại Màu vàng tươi rất đẹp và hệ số co dãn thấp nên được dùng để sản xuất hàng mỹ nghệ cao cấp như tượng, đồ thủ công mỹ nghệ, các sản phẩm nội thất khác

b) Lá: lá mít mọc cách, rìa lá thẳng,

cuống lá ngắn, lá có hình ovan và hơi hẹp về

phía đuôi Khi còn non lá chia làm 3 thùy, lá

dày, cứng, mặt trên của lá có màu xanh thẫm,

nhẵn không có lông, mặt dưới của lá hơi thô,

màu xanh nhạt Mặt lá rộng từ 4-12cm, dài

8-15cm Gân lá có màu vàng nhạt nổi rỏ rệt, ở

mặt dưới lá chứa nhiều acetylcolin Hình 2.2 Lá mít

c) Rễ : mít có rễ cọc cắm sâu vào trong lòng đất, phát triển từ khi cây còn nhỏ,

do đó đánh cây đi trồng dễ làm chết cây non Rễ phụ và lông hút rất phát triển, ở cây già bộ rễ phát triển mạnh có khi nổi lên mặt đất bám chắc vì thế mít có tính chống chịu khô hạn và gió rất tốt

d) Hoa : mít có hoa đơn tính đồng chu nên việc thụ phấn xảy ra thuận lợi Phát

hoa ngắn mang từ một đến hàng chục cụm hoa gồm cả hoa đực lẫn hoa cái.Cụm hoa đực và hoa cái đều là hoa phức hợp Mỗi chùm gồm nhiều hoa, không có cánh dính

vào nhau thành những cụm hoa gọi là “dái mít’’ có đực riêng có cái riêng Hoa đực rụng sớm còn hoa cái sau khi đã thụ phấn lớn lên thành một quả phức hợp, mỗi múi là một quả con Hoa đực có đầu cuống hoa nhỏ dài, thân cụm hoa có hình trụ, ngang từ 1,5 -2,5cm, dài 5-8cm Có thể đến hơn một nghìn thùy nhỏ (gai) Trên mỗi thùy có vòi nhỏ gọi là bao phấn Hoa cái cũng như hoa đực nhưng to hơn và phát triển nhanh Có rất nhiều thùy so với hoa đực thì ít hơn Khi thụ phấn phát triển thành múi mít, những hoa không thụ phấn hoặc thụ phấn muộn sẽ bị các múi lân cận chèn ép trở thành xơ

Hình 2.3: Hoa mít

e) Quả mít : quả sinh ra trên thân chính hoặc ở chân những cành lớn, cây già

quả có khuynh hướng mọc thấp thậm chí mọc cả ở những rễ ăn nổi lên trên mặt đất Quả mít to có trong lượng từ 8-13kg, một số giống có trái nhỏ hơn nặng từ 1,4- 4,5 kg

vỏ dày ghồ ghề và có nhiều gai nhọn Tùy thuộc giống mít khác nhau Khi chưa chín

vỏ quả có màu xanh, khi quả bắt đầu chín vỏ quả chuyển từ màu vàng lục sang vàng nâu Bên trong chứa nhiều múi ăn được, múi có màu vàng tươi, dày, ráo, giòn ngọt và thơm, hạt nhỏ, ít xơ

Hình 24: Quả mít lúc còn non

 Mô tả sơ bộ về quả mít :

- Quả mít có các thành phần cấu tạo gồm: vỏ, xơ, múi, hạt, cùi, lõi

- Quả có hình thoi hoặc hình cầu,vỏ quả khi chưa chín có màu xanh, khi chín chuyển từ màu vàng lục sang vàng nâu

- Hạt mít có hình trứng chim dài, hai đầu tương đối bằng nhau hoặc có hình bán nguyệt lệch dẹt, một đầu to, một đầu nhỏ, đường kích 1-1.5cm , dài 2-3cm

- Hạt có hai mảnh, một mảnh to, một mảnh nhỏ gọi là yếm hạt

 Cấu tạo của quả mít :

Hình 2.6: Xơ mít

f) Hạt: hạt mít có màu nâu đậm đến nâu, hạt hình elíp, dài khỏang 2-3 cm,

đường kính khoảng 1-1,5 cm, có một lớp vỏ màu trắng bao quanh Hạt cứng có chứa

nhiều tinh bột và có thể bảo quản khoảng 1 tháng trong điều kiện nhiệt độ thấp

Nụ (múi tươi) 1,62 28

2 1 3 Đặc điểm sinh lý sinh thái của cây mít

Mít trồng ở nước ta bao gồm nhiều loại với chất lượng quả khác nhau nhưng có những đặc điểm sinh thái chung gần giống như nhau như:

a) Khí hậu: cây mít thích nghi với vùng khí hậu ẩm mưa nhiều, không cho sản

lượng cao nếu mùa khô kéo dài và nếu không tưới Mặt khác mít cũng nổi tiếng chịu nước kém nhưng chịu hạn tốt nhờ bộ rễ phát triển và ăn sâu Không sống được ở nơi

có nhiệt độ thấp, nhất là những trận sương muối đột ngột

b) Đất trồng: cây mít có tính thích ứng mạnh có thể trồng lên các vĩ tuyến 23

– 240

tới phía nam Trung Quốc Có thể sống được trên nhiều vùng đất đai khác nhau

kể cả đất bạc màu Tuy nhiên nếu trồng trên đất xấu, bạc màu cây sinh trưởng kém, ít quả, quả nhỏ, dễ biến chất và kém ngon

c) Ánh sáng: mít cần ánh sáng hoàn toàn trong tất cả mọi thời kỳ sinh trưởng,

nếu bị rợp cây sinh trưởng kém

d) Nhiệt độ: mít là cây chịu ảnh hưởng mạnh bởi nhiệt độ Mít thích hợp ở

vùng khí hậu ẩm, không chịu được nơi có nhiệt độ thấp và nhiều sương muối Khả năng chịu lạnh ở cây mít trưởng thành cao hơn ở những cây còn non nhưng nếu nhiệt

độ xuống quá thấp (-30C) cây bị chết vì sương muối Nhiệt độ thích hợp khoảng

25-270C

e) Độ ẩm: mít thích hợp ở vùng khí hậu ẩm, độ ẩm không khí thích hợp cho cây

mít khoảng 80% Ở vùng có độ cao lớn hơn 1000m cây sinh trưởng kém

f) Thời vụ: cây mít ra hoa và quả sau 3 năm tuổi vào khoảng giữa mùa xuân và

chín vào giữa cuối mùa hè (tháng 6-8) Mít phát triển nhanh trong những năm đầu từ 1-4 năm tuổi, những năm sau cây chậm lớn về chiều cao, to nhanh về đường kính, mít

có khả năng tái sinh chồi mạnh khi cây còn dưới 5-6 năm tuổi.Mít ra hoa kết quả từ

4-5 năm tuổi, chậm nhất là 7 tuổi

2 1 4 Các giống mít [28]: người ta phân biệt hai loại mít chính :

- Mít dai: thịt cứng, giòn, ngọt (mít khô)

- Mít mật: khi chín thịt nhão, nhiều nước ( mít ướt )

Từ hai loại chính này mà có rất nhiều giống mít khác nhau, mỗi loại có hương vị đặc trưng riêng

Ở Việt Nam có hai giống mít: mít thường và mít tố nữ

a Mít thường (Artocapus heterophyllus Lam): trồng phổ biến cả ở miền Bắc

và miền Nam, búp và lá non không có lông, trái to, vài ba kg đến 10 - 20 kg Múi mít

to ăn rất ngọt bao gồm nhiều loại khác nhau như : mít mật , mít nghệ , mít dừa …

b Mít tố nữ (Artocapus Interger Thumb): múi thường dính vào với lõi, vỏ có

xơ dính liền có thể tách khỏi múi dễ dàng

c Mít Nghệ cao sản dòng M99-I: trái to, múi thơm, giòn, ngọt, thích hợp ăn

tươi hoặc chế biến xuất khẩu rất tốt, ngoài ra có thể sử dụng làm thức ăn chăn nuôi và lấy gỗ

d Mít Mã Lai: năng suất cao, múi thơm, cơm hơi nhão, vị ngọt

e Mít ruột đỏ: cây mít ruột đỏ đến khi cho trái thì vỏ mít chuyển dần từ màu

xanh sang màu đỏ tím Loại mít này hiện nay rất ăn khách kể cả trong nội địa

Hình 2.8: Mít ruột đỏ

f Mít tứ quý da xanh:cây mít trái rất sai, từ ngọn tới gốc, đều đặn, da xanh

khác hẳn hơn các giống mít khác Đặc biệt lúc chín, mùi bốc lên thơm phức, xẻ ra múi mít tròn trịa, màu vàng cam, ít xơ, hạt nhỏ, vị ngọt lịm và thơm ngon rất hấp dẫn

Hình 2.9: Mít Tứ quý da xanh

g Mít Viên Linh:

Trái mít Viên Linh có hình dáng đẹp, ít xơ, hương vị ngọt thanh, mít trồng bằng gốc ghép sẽ cho thu hoạch sau 3 năm

Hình 2.10: Cây mít Viên Linh

2 1 5 Thành phần dinh dưỡng của quả mít

Mít gốc ở Nam Ấn Độ, nơi có nhiệt độ và lượng mưa gần giống như ở miền Nam Việt Nam Mít trước hết dùng để ăn quả, hạt mít chứa nhiều tinh bột, thành phần glucid trong múi mít chủ yếu là đường hòa tan và cenllulose Hương vị mít chín rất đậm đà và quen thuộc với người Việt Nam Ở Thái Lan cả múi lẫn hột mít non đều được đóng hộp xuất khẩu

Ở Đông Nam Á nói chung và Việt Nam nói riêng, cây mít được xem là loại cây của người nghèo vì nó mang lại rất nhiều lợi ích cho người nghèo: thịt quả mít so với xoài và chuối sứ chất lượng không kém nhưng lại rẻ tiền hơn và giá trị dinh dưỡng của chúng cũng không thua kém nhau

Bảng 2.2 Giá trị dinh dưỡng của múi mít và xơ mít cho 100g

Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng của múi và hạt mít so với xoài và chuối sứ (trong 100g ăn được), (theo tài liệu FAO,1976)

Loại quả

Trong trái mít (mít ráo: mít nghệ, mít dừa…) tính theo trọng lượng, múi mít chiếm khoảng 25-30% và hạt chiếm khoảng 15-20% trên trọng lượng trái Thành phần hóa học của hạt mít rất gần với một số hạt và củ lương thực khác

Bảng 2.4 Thành phần hoá học của múi mít

a) Chọn giống: chọn hạt giống nên chọn hạt ở từ nửa quả đến cuối quả vì hạt

ở đây tập trung được nhiều chất dinh dưỡng

b) Thời vụ trồng: đầu mùa mưa tháng 5 đến tháng 7 dương lịch Ở miền Nam

tránh trồng mùa khô vì dễ chết Tốt nhất nên trồng vào tháng 4-5 đầu mùa mưa Ở miền Bắc trồng tháng 8-9 hay tháng 3-4 đều được nhưng tháng 3-4 cây sống tốt hơn

c) Điều kiện trồng:

Đất: ở Việt Nam có thể trồng mít ở hầu hết các nơi, kể cả những vùng đất

nghèo dinh dưỡng Chọn đất trồng mít nên trồng ở nơi khô ráo, thoát nước tốt, không

bị ngập úng kéo dài, có đủ nước tưới để cây sinh trưởng

Mít rất thích bùn ao (phơi khô đập nhỏ) và rác mục

Nước: tháng đầu sau khi trồng nếu khô hạn phải tưới thường xuyên 2-3

ngày/lần Sau đó có thể tưới 4-5 ngày/lần từ năm thứ hai về sau tưới cho cây vào giai đọan mới bón phân và những tháng quá khô hạn

Phân bón: bón phân hữu cơ kết hợp phân hóa học

Phân hữu cơ: các loại phân chuồng, phân xanh, phân rác, bã dừa hay trấu mục

ủ hoai… dùng bón cho cây rất tốt giúp cho đất tơi xốp

Phân hóa học: bón phân NPK tỷ lệ sử dụng phải tùy theo từng thời kỳ phát

triển của cây Cũng cần bổ sung cho cây các loại phân trung lượng, vi lượng, các chế phẩm có trên thị trường giúp cho cây nhận được đầy đủ chất dinh dưỡng

Chăm sóc: thường xuyên làm cỏ, xới xáo quanh gốc, rác phủ quanh gốc để

giữ ẩm, không vun đất quá cao vào gốc Tỉa bớt cành ngang để cây lên thẳng

2 1 7 Thu hoạch và bảo quản: dấu hiệu chín là màu quả từ xanh chuyển sang vàng, nắn thấy mềm Nếu lại ngửi thấy mùi thơm nữa thì càng chắc chắn

Mít sau khi thu hái có thể chưa được mang đi chế biến ngay nên cần được bảo quản thích hợp trước khi chế biến Bảo quản nơi khô ráo thoáng mát, nhiệt trong kho bảo quản không quá cao tránh hiện tượng quả hô hấp tiếp tục dẫn đến chín quá nhanh gây hư hỏng Độ ẩm cũng không quá cao vì như thế rất dễ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển gây hư hỏng

2 1 8 Phòng trừ sâu bệnh gây hại:

2 1 8 1 Bệnh hại:

Bệnh thối nhũn: bệnh do nấm Rhizoctoniasolani, Sclerotium, Pythium gây

nên Bệnh làm teo gốc, thân lá có đoạn tươi xanh và phần non chết gục như bị luộc trong nước nóng

- Phòng bệnh: sử dụng phân oai mục, tạo thông thoáng, khô ráo và thoát nước tốt., xử lý nguyên vật liệu trong vườn ươm bằng các loại thuốc như Kitazin, Rovral, Ridomyl

- Trị bệnh: Viben C 50 BTN, Bonanza 100 DD, Score 250 EC, Tilt 250 ND

Bệnh thối gốc chảy nhựa: bệnh xảy ra trên các vườn mít quá ẩm ướt và có

nhiều loại sâu chiết hút nhựa dẫn đến sự xâm nhập của nấm Ohytopthora Làm cho

gốc bị thối từng mảng to, lá vàng, rụng và chết cây

- Phòng trị: trồng cây trên đất cao ráo, thoát nước tốt Sử dụng các loại thuốc hóa học: Mexyl-MZ, Ridomil gold, Aliette

2 1 8 2 Sâu rầy:

Sâu đục thân (Zeuzera cofea): có tên Margronia, thành trùng đẻ trứng trên

lá non, trái non sau đó đục vào thân cành Xịt thuốc trừ sâu vào giai đoạn ra lá non, trái

non như Cyperan 5 EC, 10 EC, Decis 2,5EC, Bian 40-50 EC, Basudin 50 EC

Ruồi đục trái: do loài dacus sp, đẻ trứng vào trái già, gây thối nhũn trái

Dùng chất dẫn dụ sinh học để diệt ruồi đực Bao bọc trái hay xịt thuốc diệt ruồi như

Trebon 10 Nd, Decis 25 EC

Sâu đục trái và đục cành non (có 02 loài Glyphodes cacsalis Walk và Conogethes punctiferalis Guen):

Thành trùng đẻ trứng trên trái non và lá non Sâu non bắt đầu ăn trên lá non, cành non sau đó đục vào trái Gây hại nặng trên mít làm giảm chất lượng và sản lượng

Không nên dùng biện pháp xử lý thuốc hóa học mà dùng biện pháp sinh học

để phòng trừ sự gây hại hay bao trái vào cuối giai đoạn trái rụng sinh lý

Ngài đục trái: có nhiều loài gây hại khác nhau, chúng chích hút vào ban đêm ở giai đoạn trái chín Cách phòng trị giống như sâu đục trái

Rầy, rệp (họ Pseudococidae bộ Homopttera): khi trồng ở nơi cao ráo

thường bị rệp sáp tấn công ở phần gốc và rễ Dùng các loại thuốc hóa học sau đây để trị rầy rệp khi điều tra có mật số cao: Bassan 50 EC, Supracide 40 EC, Basudin 50

EC

2 1 9 Tình hình sản xuất và tiêu thụ mít ở Việt Nam và thế giới

2 1 9 1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ mít trên thế giới

Phần lớn các quốc gia ở Đông Nam Á, chính phủ cùng bộ Nông Nghiệp luôn khuyến khích người dân trồng mít để gia tăng thu nhập, phát triển kinh tế Từ những thông tin thu thập được, sản lượng mít ở Indonesia, Malaysia và Thái Lan trong mùa thu hoạch mít 2004 đã vượt quá 1,5 triệu tấn Ở Malaysia, sản lượng mít xuất khẩu đã

gia tăng đến 4.500 tấn kể từ những năm 1990 Do mang đặc điểm trái lớn, nặng,

dễ hỏng, khó vận chuyển, nên các sản phẩm được chế biến từ mít như đóng hộp, chiên chân không rất phát triển và được xuất khẩu qua các nước ở châu Âu và châu Úc Ở Úc, lượng ngoại tệ tiêu dùng cho việc nhập khẩu mít sấy hàng năm ước tính lên đến hơn 2 triệu USD (năm 2002)

Vào năm 2006, Bangladesh đã thu được 1,5 triệu tấn trái mít từ 160.000 ha đất, trong đó, các khu vườn chuyên canh chiếm 30% Ở vùng Nam Ấn, tổng diện tích xen canh và chuyên canh cây mít lên đến xấp xỉ 26000 ha, với khoảng 100.000 cây mít

Ở Sri Lanka, tổng diện tích chuyên canh của cây mít lên đến 4.500 ha Mặc dù ở nước này, mục đích trồng mít chủ yếu là lấy gỗ, nhưng việc thu hoạch trái cũng đã giúp người nông dân ở đây tăng thu nhập lên rất nhiều

2 1 9 2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ mít ở nước ta

Có thể nói Việt Nam là một trong những quê hương của cây mít vì khả năng cho trái hầu như quanh năm với sản lượng cao Ở khắp nơi từ Nam ra Bắc, từ vùng núi xuống vùng ven biển, đâu đâu cũng thấy sự xuất hiện của cây mít Tuy nhiên càng đi xuống các tỉnh phía Nam cây mít càng phong phú càng đa dạng Đặc biệt ở Quảng Nam – Đà Nẵng, Long Khánh, cây mít được nhân dân ta coi như là một loại cây trồng chính trong các vườn cây ăn trái Ở vùng Lái Thiêu ( Sông Bé ), có loại mít tố nữ là cây ăn quả nổi tiếng về số lượng cũng như chất lượng bởi sự thơm ngon và đặc sắc của

nó

Từ xưa, người dân Việt Nam chỉ trồng cây mít trong các vườn tạp, chủ yếu là

để lấy bóng mát, hay hàng rào chắn gió hay trồng thuần Thời gian trước đây, khi mít được trồng nhiều và gặp lúc trúng mùa, thị trường mít tươi sẽ bị bão hòa và dẫn đến tình trạng sản lượng thu hoạch không có đầu ra Do đó, cây mít không được nhà nông

và ngành nông nghiệp quan tâm, năng suất thấp, chỉ đạt 30-31tấn/cây/năm

Khi công nghệ bảo quản và chế biến sau thu hoạch có được những bước phát triển đáng kể cùng với sự ra đời của các công ty chế biến mít sấy, cây mít được trồng đại trà, hình thành những vùng chuyên canh Từ năm 2006 trở lại đây, tỉnh Đắc Lắc có nhà máy Vinamit đi vào hoạt động và tổ chức thu mua mít nguyên liệu để chế biến,

thúc đẩy việc đầu tư phát triển cây mít nghệ Tính đến nay, toàn tỉnh Đắc Lắc có trên 1000ha mít, tập trung nhiều ở các huyện Krông Năng, Ea H’Leo, Cư M’ga, Krông Bách, Krông Búk Năm 2008 là một năm trúng mùa đối với các hộ nhà nông ở các tỉnh Bình Dương, Bình Phước Ngoại trừ Vinamit được xem là công ty đi đầu trong việc sản xuất mít sấy, một số công ty sản xuất mít sấy được mở ra Bình Dương, trong đó có các công ty nước ngoài như Hàn Quốc, Hồng Kông, Đài Loan

Cùng với sự gia tăng về diện tích và năng suất trồng mít, sự phát triển của công nghiệp chế biến mít thì lượng phế thải xơ mít ngày càng nhiều Nếu giải được bài toán khó này, chúng ta sẽ tận thu được những lợi ích từ xơ mít, giảm ô nhiễm môi trường, tăng thu nhập cho người trồng mít

2 1 10 Giá trị của cây mít: hầu như mọi phần của cây mít đều có thể sử dụng được

a) Thực phẩm:

Mít non: chế biến làm thức ăn như rau, mít non còn được dùng làm dưa

muối hoặc đóng hộp với muối hoặc bột cà ri

Thịt quả mít chín: múi mít có thể ăn tươi, ngâm đường hoặc chế biến

thành nhiều sản phẩm như: mứt, jelly, sấy, kẹo,…ngoài ra nó còn được làm thành dạng

cô đặc hoặc dạng bột sử dụng trong sản xuất kem và thức uống

Cùi: nấu canh với tôm, thịt hay cắt miếng nhỏ nhúng qua ít dầu, mỡ lăn

vào mè rồi nướng trên lửa than, hoặc luộc chín, cắt miếng trộn với thịt xào, rau thơm,

mè rang …

Xơ: xơ mít chứa ít đường không ngọt và người ta thường bỏ đi Tuy

nhiên xơ mít cũng có thể dùng làm rau Ở Nghệ An, Hà Tĩnh người ta hay dùng xơ mít

để muối dưa gọi là nhút “Nhút Thanh Chương, tương Nam Đàn” ngon nổi tiếng

Hạt: hạt có thể luộc hoặc rang để ăn Có thể sử dụng làm tương ớt hoặc

ăn dưới dạng snack bằng cách nấu hoặc sấy khô với muối Hạt đã nấu hoặc sấy khô có thể được nghiền thành bột thêm vào bột nhào bánh mì

Lá: lá mít non được sử dụng như một loại rau Hoa mít non cũng thế b) Dược phẩm:

Mọi thành phần của cây mít đều được cho rằng có dược tính

Lá: lá mít có chứa chất Cycloheterophyllin như một nội tiết tố có tác

dụng kích thích tuyến sữa dùng bổ sung vào thức ăn gia súc, chữa tưa lưỡi ở trẻ em, chữa chứng trẻ em tiểu ra cặn trắng, chữa hen suyễn, chữa mụn nhọt, lở loét

Múi mít: có tác dụng bổ tỳ, ích khí, giải khát, giải rượu, làm đẹp da Hạt: có tác dụng bổ trung ích khí, hạ khí, thông trung tiện, nhẹ mình,

chống đói, giảm ho

Quả mít non: quả mít non, dái mít (cụm hoa đực) có tác dụng tăng tiết

sữa cho phụ nữ sau sinh bị ít sữa nuôi con Dái mít còn dùng chữa sa dạ con

Gỗ: làm thuốc an thần, chữa huyết áp cao hay những trường hợp co quắp Nhựa: dùng làm thuốc chữa nhọt vỡ mủ

c) Thức ăn gia súc: các phế liệu từ trái mít, những gì mà con người không

ăn được đều có thể dùng làm thức ăn cho gia súc (heo, bò, hươu, nai …)

2 2 Tồng quan về nước giải khát lên men từ trái cây

2 2 1 Giới thiệu:

Nước giải khát lên men là sản phẩm của quá trình lên men rượu chưa kết thúc Tùy theo nguồn nguyên liệu sử dụng, người ta chia nước giải khát lên men thành hai nhóm chính: nước giải khát lên men từ nguyên liệu chứa tinh bột (còn gọi là bia)

và nước giải khát lên men từ trái cây (nước quả lên men) Dựa vào nguồn nguyên liệu

mà ta có các sản phẩm như: nước giải khát lên men từ dứa, sơri, cam, chanh dây…và tùy theo yêu cầu mà ta có hay không có bổ sung CO2 vào trong nước giải khát

Đặc điểm của nước quả lên men là trong thành phẩm, các quá trình sinh học còn tiếp diễn Do đó không thể bảo quản lâu quá hai ngày dù ở nhiệt độ thấp Khi đã rót ra cốc mà để lâu thì chất lượng nước giải khát cũng bị giảm rõ rệt sau 2÷3 giờ

Vì vậy nước quả lên men nói chung thường chỉ sản xuất đủ tiêu dùng trong ngày và nên uống khi còn tươi

Đặc điểm của nước quả lên men: nồng độ chất khô hòa tan: 7÷9% khối lượng,

độ chua: 2÷4, nồng độ rượu: 3÷4% thể tích, có ga (CO2): 3÷4g/l, thời gian tàng trữ để

ổn định chất lượng: 3÷6 tuần, thời gian bảo quản: 2÷3 tháng, mùi thơm nhẹ dễ uống, men rượu nhẹ và mượt mà, hơi ga nhẹ không làm cho người uống bị say

2 2 2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ hiện nay của nước quả lên men [28]:

Nước quả lên men được nhiều quốc gia trên thế giới đánh giá là mặt hàng mạnh của thế kỷ 21 vì đây là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, rất phù hợp với thế

hệ trẻ

Hiện nay một số hãng sản xuất của Úc, Mĩ đã cho ra đời loại nước giải khát có

độ cồn thấp mang nhãn hiệu: Two Dogs, Subzero…trong đó đáng kể nhất là các loại nước giải khát có độ cồn thấp được sản xuất từ trái cây như Bluebird, Treetop, California Cooler…chủ yếu ở dạng dịch ép hoặc pha chế từ dịch quả tươi, trong khi nước giải khát có độ cồn thấp được sản xuất từ trái cây bằng phương pháp lên men cho đến nay vẫn còn rất hạn chế cả về chủng loại lẫn số lượng

Ở các nước Đông Âu, đặc biệt là Nga, nước quả lên men (với nguyên liệu chính là táo) đã có từ rất lâu đời (cách đây hơn 1000 năm) Ở Nga cả người thành thị lẫn nông thôn đều rất ưa thích loại nước quả lên men này Đặc điểm của loại nước này là độ cồn nhẹ (1%), vị hơi chua và hơi ngọt, có bọt và mát lạnh Ngoài nguyên liệu chính là táo, có thể bổ sung thêm đường hay các chất tạo hương vị cho thích hợp

Ở các thành phố lớn, nước quả lên men được xem như một sản phẩm thương mại đem lại nguồn lợi nhuận lớn Còn ở trong các gia đình Nga, đó là loại thức uống không thể thiếu trong các bữa ăn của người lớn lẫn trẻ nhỏ Ngày nay, nước táo lên men ở Nga đã được sản xuất theo quy mô công nghiệp, đựng trong chai, có nhiều chiến dịch quảng cáo và khuyến mãi

Nước quả lên men là loại mặt hàng đồ uống mới được ưa chuộng trên thế giới nhưng hiện chưa được sản xuất tại Việt Nam Tuy nhiên loại nước giải khát lên men

từ trái cây này sắp xuất hiện ở Việt Nam Đây là sản phẩm liên doanh giữa công ty nước giải khát Trường Xuân (thuộc Sở Công nghiệp Hà Nội) và hãng Delphil (Liên Bang Nga)

Sản xuất nước quả lên men có ưu điểm là đơn giản, đòi hỏi ít trang bị, có thể tổ chức ở quy mô xí nghiệp, hợp tác xã và gia đình Nhưng nhược điểm là giá thành cao và nếu điều kiện kỹ thuật không đảm bảo thì nước quả lên men sẽ dễ bị hỏng

Do đó ở Việt Nam, nước quả lên men chưa được sản xuất ở quy mô công nghiệp (do không đủ điều kiện) mà chỉ thấy xuất hiện ở các hộ gia đình như nước sơri lên men, nước táo lên men hay nước bí đỏ lên men… được dùng để uống trong ngày Việt Nam là nước có khí hậu nóng và khô nên nhu cầu sử dụng nước quả lên men rất lớn Đây có thể coi là tiềm năng kinh tế rất lớn còn đang bị bỏ ngỏ, vì vậy, việc nghiên cứu để sản xuất nước giải khát lên men từ trái cây là cần thiết và hoàn toàn phù hợp với xu thế phát triển chung của thế giới và Việt Nam

2 2 3 Giá trị dinh dưỡng của nước quả lên men:

So với các loại sirô quả mà hiện nay thường bán trên thị trường thì nước quả lên men ngon và có tác dụng giải nhiệt hơn nhiều Ngon hơn vì CO2 thoát ra do phản ứng lên men sẽ hòa tan vào nước giải khát, sau đó tác dụng với các chất hoặc nguyên

tố có trong thành phần của nước giải khát, tạo ra các ester đơn giản và phức tạp nên

có mùi thơm và vị dịu hơn Mặt khác, do trong dịch còn có các chất giữ bọt như peptid, acid amin, melanoidin, các sản phẩm thủy phân…nên CO2 khi tới mặt nước

sẽ không tan ngay mà được giữ lại và bám vào nhau tạo thành lớp bọt Giải nhiệt tốt hơn vì khi uống nước giải khát có ga thì CO2 sẽ bay hơi và thu nhiệt, do đó gây cho

ta cảm giác mát và khoan khoái

Trong từ điển bách khoa về thực phẩm của Nga nói rằng: uống nước quả lên men còn an toàn hơn cả uống nước và rất tốt cho sức khỏe, xua tan mệt mỏi, giúp tăng sức chịu đựng:

- Nước quả lên men có vị ngọt và mát lạnh nên dùng để giải khát và giải rượu rất tốt Ngoài ra nó còn có tác dụng chữa bệnh do hệ vi sinh vật trong nước quả lên men có thể ức chế được những vi khuẩn có hại và gây bệnh

- Rất tốt cho những người bị cảm, sốt, hay bị dị ứng, mỏi mệt kinh niên, bệnh phù, giúp tăng khả năng đề kháng với các bệnh truyền nhiễm, ngừa bệnh khô da vào mùa đông (do trong nước quả lên men có khá nhiều khoáng và vitamin B, C…)

2 3 Cơ chế của sự lên men rượu [6]

2 3 1 Một số nghiên cứu đầu tiên

Lý thuyết về lên men rượu đã được nhiều nhà sinh học nghiên cứu từ lâu Vào thế kỷ 18, Black cho rằng sản phẩm của sự lên men rượu từ đường chỉ là

C2H5OH và CO2 Năm 1769, Lavoisier phân tích sản phẩm lên men rượu và nhận thấy: khi lên men đường không chỉ biến thành rượu mà còn tạo ra acid acetic nữa Theo ông: 95,9% đường sẽ cho 57,7% C2H5OH; 33,3% CO2 và 2,5% acid acetic Năm 1810, Gaylussac nghiên cứu tỉ mỉ hơn và thấy rằng: cứ 45 phần khối lượng đường glucose khi lên men sẽ tạo ra 23 phần C2H5OH và 22 phần khí CO2 Trên cơ

sở, đó ông đưa ra phương trình tổng quát về lên men rượu như sau:

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + Q Năm 1857, Louis Pasteur tiếp tục nghiên cứu và thấy rằng: cứ 100 phần đường saccharose khi lên men sẽ tạo ra 51,1 phần C2H5OH; 48,4 phần CO2;

32 phần glycerin; 0,7 phần acid succinic và 2 phần các sản phẩm khác Từ đó ông suy ra: cứ 45 phần khối lượng glucose khi lên men sẽ cho 21,8 phần rượu chứ không phải 23 phần như Gaylussac đã tính Sau đó nhiều nhà khoa học đã đi sâu nghiên cứu

về cơ chế của quá trình lên men rượu, vi sinh vật trong quá trình lên men và các yếu tố

kỹ thuật khác trong sản xuất rượu vang

2 3 2 Cơ chế của quá trình lên men rượu [23]

Lên men rượu là một quá trình sinh học rất phức tạp, có sự tham gia của

nấm men Saccharomyces, trải qua hàng loạt các phản ứng với sự tham gia của nhiều

loại enzymee xúc tác khác nhau

Phương trình tổng quát của lên men rượu:

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 Trong lên men rượu, sản phẩm chính là ethanol và khí CO2 Ngoài ra còn rất nhiều sản phẩm phụ và trung gian như acid, este, aldehyde và các rượu cao phân tử

Nấm men là tác nhân của quá trình lên men rượu với đường là cơ chất chính Đầu tiên đường và các chất dinh dưỡng của môi trường lên men được hấp thụ trên

bề mặt của tế bào nấm men, sau đó khuếch tán qua màng bán thấm và vào bên trong tế bào nấm men Ở đây nhờ hoạt động trao đổi chất của tế bào nấm men, đường được chuyển hóa theo con đường đường phân Embden-Meyerhof-Parnas (EMP-gồm 10 phản ứng), qua hàng loạt các sản phẩm trung gian và tạo thành acid pyruvic:

Acid pyruvic dưới tác dụng của enzymee pyruvatedecarboxylase bị khử thành acetaldehyde và CO2:

Sau đó acetaldehyde bị khử thành rượu ethylic dưới tác dụng của enzymee alcoldehydrogenase của nấm men:

Acetaldehyde Rượu ethylic Theo Pasteur, nếu coi lượng đường có trong môi trường lên men là 100% thì sau khi lên men sẽ cho ta 44,4% là rượu ethylic; 46,6% CO2; 3,3% glycerin; 0,6% acid succinic

Tùy theo điều kiện lên men, nhiệt độ, pH môi trường mà quá trình lên men rượu xảy ra theo nhiều chiều hướng tạo các sản phẩm chính, phụ khác nhau

 Lên men rượu ở môi trường pH = 4÷5, trong điều kiện yếm khí Sản

phẩm chính là rượu, sản phẩm phụ là glycerin Quá trình lên men rượu trải qua 2 thời

kỳ chính: thời kỳ cảm ứng và thời kỳ tĩnh

Thời kỳ cảm ứng: trong thời kỳ này, lượng acetaldehyde tạo ra từ acid pyruvic còn ít không được sử dụng làm chất nhận hydrogen Do đó hydro từ NAD.H2 được chuyển đến glyceraldehyde-3-phosphate để tạo thành glycerin-3- phosphate Sau đó dưới tác dụng của enzymee phosphatase, glycerin-3-phosphate bị mất gốc phosphate và trở thành glycerin:

pyruvatedecarboxylase

Khi lượng acetaldehyde được tạo thành đủ nhiều thì phả ứng sử dụng phân tử glyceraldehyde-3-

phosphate làm chất nhận hydrogen ngừng lại và từ đó bắt đầu giai đoạn thứ hai gọi là

thời kỳ tĩnh

Thời kỳ tĩnh: trong thời kỳ này, chất acetaldehyde sẽ tiếp nhận

hydrogen Sau đó acetaldehyde sẽ bị khử và tạo thành rượu ethylic

Đây là khâu chính trong quá trình lên men rượu vì chất glycerin chỉ tích lũy

lúc bắt đầu lên men cho nên khối lượng rất ít Do đó glycerin chỉ được xem là sản

phẩm phụ của quá trình lên men

Phương trình tổng quát của lên men rượu bình thường như sau:

C6 H12O 2 C2 H5OH + 2 CO2 Ngoài rượu ethylic ra, trong môi trường lên men còn có rượu bậc cao gọi là

dầu rượu tạp Chính sự phân hủy amino acid mà nấm men đã dùng để lấy nitrogen tạo

nên các rượu bậc cao này:

R-CH-N H2-COOH + H2O R-C H2OH + CO2 + NH3

Amoniac nấm men dùng để tạo thành protide, còn rượu bậc cao được tích

lũy trong dịch lên men

 Lên men rượu trong môi trường kiềm: nếu kiềm hóa môi trường

bằng các chất sau: Na2CO3, K2CO3 hoặc các carbonate amon thì acetaldehyde khi đó

không còn bị khử bình thường như trước nữa, mà chất nhận hydro từ NAD.H2 là

dioxyacetonphosphate và tạo ra glycerin-3-phosphate Tiếp theo, do xúc tác của

phosphatase, glycerin-3-phosphate sẽ bị mất gốc phosphate và trở thành glycerin:

pyruvatedecarboxylase

pyruvatedecarboxylase

Dioxyacetonphosphate Glycerin-3-phosphate Glycerin

Do không còn NAD.H2 (ở dạng khử) nữa để có thể khử acetaldehyd thành aceton Thay vào đó một phản ứng khác xảy ra do enzymee aldehyddehydrogenase

có coenzymee là NAD+ xúc tác:

Vậy sản phẩm thu được trong môi trường kiềm là glycerin, rượu ethylic, acid acetic với glycerin là sản phẩm chính

Phản ứng tổng quát của lên men rượu trong môi trường kiềm như sau:

 Lên men rượu trong môi trường có sulfit: khi cho sulfit natri vào dịch lên

men thì:

Do kết hợp với Na2SO3 nên acetaldehyde không thể nhận hydro từ NAD.H2 Nói cách khác, khi đó enzymee alcoldehydrogenase thiếu mất chất tiếp nhận hydro bình thường là acetaldehyde, và chất tiếp nhận hydro bây giờ là dioxyacetonphosphate:

Phản ứng tổng quát của lên men rượu trong môi trường có sulfit như sau:

Trong thực tế thường thu được 40% glycerin so với lượng đường cho vào

 Tóm tắt cơ chế của quá trình lên men rượu:

Cơ chế của quá trình lên men rượu xảy ra như sau:

- Đường và các chất dinh dưỡng của môi trường lên men được hấp thụ và khuếch tán vào trong tế bào nấm men, qua màng tế bào Trong khi nước ra vào tự

do qua màng tế bào nấm men thì đường và các chất dinh dưỡng khác được màng tế bào chỉ cho đi vào mà không cho đi ra

- Trong tế bào nấm men, nhờ hoạt động sống của tế bào, nhờ sự xúc tác của hàng loạt các enzymee mà những phản ứng sinh hóa rất phức tạp xảy ra và dẫn đến tổng hợp những chất này, phân hủy chất kia Rượu ethylic và CO2 tạo thành liền thoát ra khỏi tế bào và khuyếch tán rất nhanh vào trong môi trường

- Khí CO2 thoát ra, bám vào tế bào nấm men Khi bọt khí CO2 đủ lớn thì lực nâng của nó vượt quá trọng lượng tế bào nấm men và thế là bọt khí CO2 cùng với tế bào nấm men nổi lên bề mặt dịch lên men Khi gặp không khí, CO2 thoát ra đi vào không khí còn tế bào nấm men bị chìm xuống…và CO2 lại bám vào… cứ như vậy

tế bào nấm men vốn không chuyển động trong môi trường lại di chuyển liên tục trong dịch lên men Điều này rất có lợi là khuấy trộn được môi trường, tạo điều kiện lên men tốt hơn

phosphatase

Glucose Glycerin Acetaldehyde

2 3 3 Tác nhân của quá trình lên men rượu [1]: tác nhân chính của quá trình lên

men rượu là nấm men Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất nước giải khát lên men trái cây vì quá trình trao đổi chất của tế bào nấm men là quá trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm Quá trình chuyển hóa này gắn liền với sự tham gia của hệ enzymee trong tế bào nấm men

2 3 3 1 Chủng loại nấm men: phân loại theo hình thái học hoặc sinh lý học

(độ lớn, hình dạng thông thường của nấm men hay loại đường chuyên dùng), nấm men dùng trong sản xuất nước giải khát lên men có hình oval (hình trứng) hoặc tròn với đường kính trung bình khoảng 5÷10µm Nấm men chìm thường biểu hiện từng đôi hoặc đơn lẻ Nấm men nổi thường biểu hiện thành hình nhánh, hình chuỗi

Trong sản xuất nước giải khát lên men nói chung, người ta sử dụng cả nấm men nổi và nấm men chìm Cả nấm men nổi và nấm men chìm đều có những đặc điểm cơ bản giống nhau, tuy nhiên giữa chúng cũng có những đặc điểm riêng

2 3 3 2 Dinh dưỡng nấm men [17]

 Dinh dưỡng cacbon

Các hợp chất hữu cơ khác nhau như các lọai đường và dẫn xuất, các rượu, acid hữu cơ, acid amin… có thể là nguồn dinh dưỡng cacbon của nấm men Ở đây cũng cần phải lưu ý rằng: nấm men không sử dụng trực tiếp được tinh bột cũng như cellulose và hemicellulose

Các nguồn C dinh dưỡng trước hết phải kể đến các lọai đường Đường glucose thuộc lọai đường 6 được tất cả các lòai nấm men sử dụng Glucose được coi như nguồn

C vạn năng đối với vi sinh vật Nhiều loài nấm men, trong đó có giống Saccharomyces

lên men rượu, không sử dụng được pentose (thuộc loại đường 5C)

Tỷ số các đường được nấm men sử dụng là đặc điểm riêng của từng loài Các

lòai Saccharomyces lên men rượu vang sử dụng glucose, fructose, maltose, saccharose

và galactose, rafinose chỉ sử dụng được một phần Còn các disacharide (maltose và

saccharose) trước khi được nấm men sử dụng phải qua thủy phân sơ bộ thành đường đơn nhờ enzyme tương ứng của nấm men

 Dinh dưỡng nitơ

Nguồn nitơ được nấm men sử dụng tốt là các muối amoni của acid vô cơ cũng như hữu cơ Đó là amoni sunfat, phosphat rồi đến các muối acetat, lactat, malat và succinat

Trong môi trường có muối amoni, đặc biệt là sulfat, thì nấm men sẽ sử dụng gốc amoni trước, gốc acid còn lại sẽ sử dụng sau hoặc ít sử dụng sẽ làm cho môi trường acid hóa, giảm pH

Trong môi trường lỏng amoniac (NH3) ở dạng NH4+ gần với tiền chất của nitơ hữu cơ và là nguồn nitơ rất dễ cho nấm men sử dụng, chỉ xếp sau các acid amin Nấm men còn sử dụng được urê và pepton Trong môi trường lỏng urê sẽ bị urease của nấm men phân ly thành NH4+ và CO2

Nấm men tiêu hóa rất tốt các acid amin, còn pepton kém hơn và hoàn toàn không sử dụng được protein Các muối amon được nấm men sử dụng tốt hơn các acid amin Trong quá trình nuôi cấy nấm men các acid amin vừa là nguồn nitơ vừa là nguồn cacbon dinh dưỡng

Đa số nấm men không đồng hóa được nitrat

 Dinh dưỡng khoáng

Các nguyên tố vô cơ trong nuôi cấy vi sinh vật nói chung, trong đó có nấm men, phospho được quan tâm trước hết, sau đó là kali và magiê, lưu huỳnh…

 Dinh dưỡng các chất sinh trưởng

Những chất kích thích sinh trưởng là các vitamin, các base purin và pyrimidin, một số acid amin Những nhân tố sinh trưởng cơ bản đối với nấm men không có sắc tố

là 6 vitamin nhóm B: inositol (vitamin B8), biotin (vitamin B7 hay H), acid pantotenic (B5), tiamin (B1), pyridoxin (B6), acid nicotinic (B3 hay PP)

Trong công nghiệp thường dùng các nguồn vitamin là cao ngô, cao nấm men,

nước chiết cám, dịch thủy phân đậu tương bằng enzyme và đặc biệt là rỉ đường

2 3 3 3 Sinh trưởng nấm men

Khi cấy nấm men hay vi sinh vật nói chung vào môi trường dinh dưỡng, chúng

sẽ sinh sản cho đến khi cơ chất dinh dưỡng cần thiết ở trong môi trường giảm tới mức thấp nhất Khi đó sinh trưởng của chúng chậm dần và ngừng hẳn, cũng có thể tế bào còn phân chia tiếp nhưng sự tăng sinh khối không đáng kể

Quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật nói chung, trong đó có nấm men, chia làm 4 giai đoạn:

Pha lag (pha tiềm phát hay pha làm quen): đây là giai đoạn nấm men mới được cấy vào môi trường còn chưa sinh sản.Vận tốc sinh trưởng coi như bằng không Nấm men còn trải qua giai đoạn thích nghi với môi trường mới, trong đó một số tế bào

bị ức chế, thậm chí có thể bị chết Số lượng tế bào nấm men ở giai đoạn này là không tăng hoặc tăng không đáng kể, nhưng khối lượng tế bào tăng mạnh (protein, acid nucleic, các enzyme) Trong môi trường càng đầy đủ chất dinh dưỡng giống nấm men cấy vào càng trẻ khỏe thì pha lag càng ngắn

Pha logarit (pha phát triển chỉ số hay pha phát triển theo cấp số nhân): trong pha này, tế bào vi sinh vật nào khác phát triển theo cấp số nhân với tốc độ sinh sản là cực đại Kích thước trung bình của tế bào nấm men ở pha này nói chung là nhỏ nhất, vì chúng còn phải sinh sản (nảy chồi, phân chia tế bào)

Pha ổn định: trong pha này các tế bào sống là ổn định và mật độ quần thể là tối đa Cũng có nghĩa là số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết

Pha suy vong: các tế bào sống giảm dần và tế bào chết tăng dần, một số tế bào chết bị tự phân do các enzyme protease nội bào Các tế bào sống trở nên già đi, kích thước nhỏ lại, biến dạng và tế bào chết xuất hiện dạng hạt Tế bào chết bị tự phân trở nên trống rỗng và bên trong còn các hạt chất béo nhỏ

2 3 3 4 Sinh sản và chu kỳ sống

Nấm men có 2 kiểu sinh sản: sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính

Sinh sản vô tính: trong điều kiện bình thường, nấm men thuộc giống

Saccharomyces sinh sản bằng cách nảy chồi Ở điều kiện thuận lợi nấm men sinh sôi

nảy nở nhanh, quan sát dưới kính hiển vi thấy hầu như tế bào nấm men nào cũng có chồi Khi một chồi xuất hiện các enzymee thủy phân sẽ làm phân giải phần polysaccaride của thành tế bào làm cho chồi chui ra khỏi tế bào mẹ Vật chất mới được tổng hợp sẽ được huy động đến chồi và làm chồi phình to dần lên, khi đó sẽ xuất hiện một vách ngăn giữa chồi và tế bào mẹ Thành phần của vách ngăn cũng tương tự như thành tế bào Khi tế bào chồi tách khỏi tế bào mẹ ở chỗ tách ra còn giữ lại một vết sẹo của chồi, trên tế bào con cũng mang một vết sẹo, các vết sẹo này có thể thấy

rõ khi xử lý bằng thuốc nhuộm primulin hay calcafluor rồi quan sát dưới kính hiển vi huỳnh quang Dưới kính hiển vi điện tử càng có thể thấy rõ hơn

Hình 2.12: Phương thức sinh sản nảy chồi

Sinh sản hữu tính: khi gặp điều kiện không thuận lợi, nó có thể sinh sản

theo phương pháp tạo bào tử Bào tử túi được sinh ra trong các túi Hai tế bào khác giới (mang dấu + và dấu -) đứng gần nhau sẽ mọc ra 2 mấu lồi Chúng tiến lại gần nhau và tiếp nối với nhau Chỗ tiếp nối sẽ tạo một lỗ thông và qua đó chất nguyên sinh có thể đi qua để tiến hành phối chất, nhân cùng đi qua để tiến hành phối nhân Sau đó nhân phân cách thành 2, thành 4, thành 8 Mỗi nhân được bao bọc bởi chất nguyên sinh rồi được tạo màng dày chung quanh và hình thành các bào tử túi Tế

bào dinh dưỡng biến thành túi Đối với giống Saccharomyces bào tử túi là hình cầu,

hình bầu dục, vỏ nhẵn, không màu

2 3 4 Một số giống nấm men thường gặp [17]

Nấm men sử dụng trong sản xuất nước quả lên men có độ cồn thấp là chủng

nấm men Saccharomyces có đường kính 5÷10µm Không nên sử dụng các giống

trong sản xuất rượu ethylic vì các giống này có khả năng lên men mạnh, không phù

hợp với yêu cầu của loại nước này Các loài được quan tâm trong việc sản xuất này là

Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces minor, Saccharomyces carbergensis Nấm men thuộc giống Saccharomyces là loại hiếu khí không bắt buộc Trong điều kiện

có oxy chúng tiến hành quá trình tăng sinh khối là chính Trong điều kiện không có oxy chúng tham gia quá trình lên men để tạo rượu ethylic, CO2 và các sản phẩm lên men khác Trong quá trình lên men, lúc đầu môi trường mới có chứa oxy hòa tan, nấm men dùng oxy đó để oxy hóa cơ chất tạo năng lượng cho sinh sản và phát triển Khi dịch lên men đã trải qua một giai đoạn lên men, lượng oxy hòa tan cạn dần thì tế bào nấm men lại thu năng lượng nhờ hệ enzyme đặc biệt của mình qua phản ứng oxy hóa khử các cơ chất

Hình 2.13: Giống nấm men Saccharomyces

2 3 4 1 Saccharomyces cerevisiae: thuộc loại nấm men nổi, được sử dụng

phổ biến trong công nghệ sản xuất rượu, bia, nước giải khát lên men, bánh mì và rượu vang Tế bào thường có dạng hình cầu, hình oval, kích thước khoảng 7÷10µm, sinh sản theo lối nảy chồi

Nấm men Saccharomyces cerevisae có khả năng lên men ở nhiệt độ cao

28÷32oC, có năng lực lên men mạnh, biến đường thành rượu nhanh và hoàn toàn Sau khi lên men nấm men lắng chậm

2 3 4 2 Saccharomyces carbergensis: các chủng của loài này được dùng

nhiều trong sản xuất bia và nước quả lên men có độ cồn thấp Chúng là loại nấm men chìm, hình thái tế bào cũng tương tự các loài nấm men khác cùng giống Khả năng

sinh bào tử yếu và ít gặp Khả năng lên men đường không kém các loài Saccharomyces

khác, nhưng loài nấm men này có thể phát triển và lên men ở nhiệt độ thấp (5÷10oC) Đây là giống chủ lực trong sản xuất nước giải khát lên men nói chung

2 3 4 3 Saccharomyces vini: đây là tên hiện nay dùng phổ biến, trước đây

người ta gọi là Saccharomyces vini Meyer hay là Saccharomyces ellipsoideus theo Lodder là Saccharomyces cerevisiae Hansen

Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả chiếm tới 80% trong

tổng số Saccharomyces có trong nước quả khi lên men Khả năng kết lắng của nó phụ

thuộc vào từng nòi Nguồn dinh dưỡng cacbon của loài này là đường, cồn và acid hữu

cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid pantotenic, biotin, tiamin và piridoxin

2 3 4 4 Saccharomyces uvarum: men này được tách từ nước nho, rượu và nước quả phúc bồn tử lên men tự nhiên Về hình thái nó không khác với các loài khác Các nòi của loài này có thể lên men 1213o cồn trong dịch nước nho Một vài nòi được dùng trong sản xuất rượu vang

2 3 4 5 Saccharomyces oviformis: được tách ra từ nước nho lên men, nhưng

loại nấm men này ít hơn so với S vini Giống thuần chủng phát triển tốt trong nước nho

và các loại quả khác, có khả năng chịu được đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường và tạo thành tới 18o cồn

2 3 5 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

2 3 5 1 Nồng độ đường:

Hàm lượng đường khá cao sẽ làm tăng áp suất thẩm thấu và làm mất cân bằng trạng thái sinh lý của nấm men Kết quả là rượu nhiều sẽ dẫn đến ức chế không những tạp khuẩn mà cả nấm men Mặc khác, đường nhiều sẽ dẫn đến tổn thất hoặc kéo dài thời gian lên men Nếu hàm lượng đường quá thấp sẽ giảm hiệu suất lên men, không tạo được độ cồn mong muốn trong nước quả lên men

Trong nước quả thường có hàm lượng đường không đều do đó người ta thường bổ sung thêm đường saccharose Thông thường, các loại nấm men hoạt động bình thường trong môi trường có hàm lượng đường 16÷18% khối lượng

2 3 5 3 pH của môi trường:

pH có ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men, tạo sản phẩm chính, phụ khác nhau Đối với dịch quả mít ngọt thường có độ pH từ 5,5÷5,8 Vùng pH tối ưu của nấm men phụ thuộc loại nấm men và thường trong khoảng 3,8÷4,5

2 3 5 4 Nồng độ đạm trong dịch lên men:

Tùy nguồn nguyên liệu ban đầu có thể bổ sung hay không bổ sung nguồn dinh dưỡng nitơ cho nấm men Tùy thuộc vào đặc tính của từng nguyên liệu mà có thể sử dụng (NH4)2SO4, NH4H2PO4, nước chiết nấm men, pepton

2 3 5 5 Nồng độ cồn ethylic:

Nấm men rất mẫn cảm với sự ức chế ethanol Nồng độ cồn 4÷5% thể tích cũng

đủ làm chậm sinh trưởng của vi sinh vật và ở nồng độ cồn 10% tốc độ sinh trưởng gần như ngừng hẳn Tuy nhiên với loại nước uống này có nồng độ rượu thấp nên vấn

đề này không cần chú ý kỹ lắm

2 3 5 6 Nồng độ oxy của môi trường:

Nấm men thuộc giống Saccharomyces là vi sinh vật kỵ khí tùy tiện Khi

trong môi trường giàu O2 chúng phân huỷ đường để làm năng lượng và gia tăng sinh khối Trong môi trường không có O2, chúng tiến hành quá trình lên men chuyển hóa đường thành rượu

Trong quá trình lên men, giai đoạn đầu yêu cầu O2 cao nhất để nấm men sinh sản, gia tăng sinh khối Sau đó phải đảm bảo điều kiện kỵ khí để quá trình lên men đạt hiệu quả cao

CHƯƠNG 3

3 1 Nguyên liệu và máy móc thiết bị

3 1 1 Nguyên liệu:

Phế liệu quả mít (xơ):

Phế liệu quả mít (xơ) được thu mua tại các điểm bán mít ở các chợ Linh Xuân, chợ Bà Chiểu, chợ Xóm Chiếu, chợ Mới

Chọn phần phế liệu có màu vàng sậm, đẹp và không bị hư thối

Nấm men:

Giống nấm men Saccharomyces cerevisae từ phòng thí nghiệm vi sinh trường

đại học Kỹ Thụật Công Nghệ

Đường:

Đường tinh luyện RE (Refined Sugar) của công ty đường Biên Hòa

Bảng 3.1: Chỉ tiêu chất lượng của đường tinh luyện Biên Hòa

định

2 Hàm lượng đường khử, tính bằng % khối lượng < 0,03

Enzyme amylase: do hãng Novo (Đan Mạch) cung cấp.

 Tên thương mại: Termamyl 120L

 Nguồn gốc: là chế phẩm enzyme dạng nước có chứa Alpha-Amylase được

sản xuất bởi chủng men Bacillus licheniformis

 Đặc điểm: pH trung tính ở dạng lỏng, màu nâu sậm

 Tác dụng: Enzyme này là một endo-amylase Nó thủy phân mối nối 1-4 alphaglucosidic thành amylose và amylosepectin Vì thế, tinh bột nhanh chóng bị thủy giải thành dextrin và oligosaccharide tan trong nước

 Ứng dụng: được sử dụng trong những ngành công nghiệp: tinh bột, cồn, bia, đường, dệt

3 1 2 Máy móc, thiết bị

Máy đo pH Walklab Kính hiển vi quang học

Khúc xạ kế cầm tay ATAGO Máy lắc

Hệ thống chưng cất cồn Máy xay sinh tố

Các máy móc, thiết bị dùng trong nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm khoa Công nghệ Thực phẩm, thuộc Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM

3 2 Phương pháp nghiên cứu

3 2 1 Quy trình công nghệ dự kiến

Hình 3.3: Quy trình sản xuất nước giải khát lên men

Nước

Thuyết minh quy trình

Lựa chọn nguyên liệu: đây là khâu đầu tiên của quy trình có ảnh hưởng đến chất lượng dịch lên men

Phế liệu sau khi đưa về phòng thí nghiệm phải được xử lý ngay bằng cách loại

bỏ phần sâu, dập, thối… vì khi dập nát, nhiều thành phần các chất trong quả sẽ bị thay đổi và trở thành môi trường thuận lợi cho vi sinh vật xâm nhập phát triển gây tác động xấu đến quá trình lên men

Làm sạch

Rửa nguyên liệu làm giảm tỷ lệ nhiễm bẩn và nhiễm khuẩn dịch quả Khi quả được rửa sạch, tỷ lệ nhiễm khuẩn khoảng 0,12% Nguyên liệu không được rửa sẽ bám nhiều đất cát, bụi, nấm mốc, men dại ảnh hưởng đến quá trình lên men

Tiêu diệt vi sinh vật gây hại

Lưu ý: không nên nấu ở nhiệt độ quá cao và quá lâu sẽ không tốt vì các vitamin trong dịch quả bị phân hủy, đường và acid bị thất thoát do bay hơi hay biến chất…sau khi thanh trùng xong phải hạ nhiệt độ dịch xơ mít xuống khoảng 28÷30oC

để lên men

Điều chỉnh dịch lên men

Trước khi lên men cần khống chế các thành phần hóa học của dịch quả Yêu cầu về hàm lượng đường, acid trong dịch lên men tùy thuộc vào đặc tính sinh lý của

chủng nấm men đang sử dụng Đối với nấm men Saccharomyces cerevisiae thường

lên men ở nồng độ đường từ 10÷25% và pH= 4,0÷5,0

Dịch mít sau khi pha loãng tỉ lệ 1:10 có màu vàng, pH h ơ i c a o (pH= 5,5÷5,8) ta cần giảm pH đến điểm thích hợp cho quá trình lên men khoảng pH= 4,0÷5,5 bằng acid citric Để kiểm tra độ đường ta dùng khúc xạ kế, nếu chưa đạt thì thêm đường saccharose vào dịch lên men đến khi nồng độ chất khô đạt từ 10÷25oBx

Lên men

Dung dịch sau khi đã điều chỉnh nồng độ đường, acid thích hợp, thanh trùng bằng nhiệt được chuyển vào bình lên men Thông thường dịch quả cho vào không đầy lên miệng bình mà chỉ chiếm khoảng 70÷80% dung tích bình để tránh khi lên men sủi bọt mạnh, dịch quả có thể bị trào ra ngoài gây nhiễm khuẩn Quá trình lên men được tiến hành ở pH = 4,0÷5,0 ở nhiệt độ phòng

Lọc

Sau khi quá trình lên men kết thúc thì gạn bỏ phần xác quả và lọc lấy dịch mít

đã lên men giúp dịch trong hơn

Sản phẩm được thanh trùng bằng nhiệt ở 65÷75oC trong 35÷40 phút (thanh