NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN GIẤM ĂN TỪ DỊCH ÉP TRÁI ĐIỀU

LỜIMỞ ĐẦU Giấm là loại thực phẩm được con người biết đến từ hàng ngàn năm nay và ngày nay đã trở thành một loại thực phẩm không thể thiếu trong mỗi bữa ăn của gia đình cũng như trong những dịp quan trọng như ngày lễ, tết của nhiều quốc gia. Sự chuyển từ rượu hay nước trái cây sang giấm là quá trình hóa học trong đó rượu ethylicbị oxy hóa tạo acid acetic. Trong công nghiệp thường gọi là lên men giấm, đây là môt quá trình áp dụng vi sinh vật vào chế biến thực phẩm đã có từ lâu đời. Ứng dụng của giấm làm gia vị đã được hàng thế kỉ. Giấm được dùng như vị thuốc, tácnhân pháhủy và chấtbảo quản. Thời kì Phục hưng, làm giấm là nghề đem lại lợi nhuận ở Pháp. Nước này đã sản xuất gần 150 loại giấm có mùi vị từ việc bổ sung tiêu, cỏ ba lá, hoa hồng, thìa là, và mâm xôi. Sản xuất giấm cũng được phát triển ở Anh, sinh lời đến nỗi năm 1693 Nghị viện thiết lập thuế trên giấm – bia. Vào thời kì đầu ở Mỹ, sản xuất giấm rượu táo là nền tảng của nông nghiệp và kinh tế hộ gia đình, được giá gấp 3 lần rượu táo thô truyền thống. Ngày nay thì sản xuất giấm đã phát triển mạnh và sản xuất với quy mô công nghiệp. Hàng năm sản xuất hàng triệu lít giấmđể cung cấp cho nhu cầu sử dụng của con người. Việt nam là một quốc gia nhiệt đới và nguồn nguyên liệu để sản xuất giấm vô cùng phong phú như gạo, chuối, cam , xoài…Nhưng bên cạnh đó còn có trái điều, một loại tráirất phổ biến ởnước tanhưng vẫn chưađược tậndụngnhiều. Vì vậy, nhiệm vụ của tôi hiện nay là NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN GIẤM ĂN TỪ TRÁI ĐIỀU bằng những phương páp khác nhau nhằm năng cao giá trị sử dụng của trái điều. Nếu nghiên cứu trong luận án này có kết quả tốt sẽ mang lại những lợi ích thiết thực cho người trồng điều. Góp phần tạo công ăn việc làm cho một số lao động. Tạo điều kiện cho người trồng điều có thêm thu nhập. Mặt khác nó cũng góp phần không nhỏ vào việc đadạng hoá các sản phẩm giấm trên thị trường.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

˜²™

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN GIẤM

ĂN TỪ DỊCH ÉP TRÁI ĐIỀU

SV: Trần Thanh Bảo

TP HỒ CHÍ MINH THÁNG 7 NĂM 2009

Lời Cảm Ơn

Lòng biết ơn sâu sắc nhất con xin gửi đến ông bà, cha mẹ đã nuôi dưỡng, dạy dỗ con được như

ngày hôm nay

Chân thành cảm tạ thầy Phạm Đình Thanh đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian làm

luận văn tốt nghiệp

Chân thành cảm tạ các thầy cô trong khoa công nghệ thực phẩm, trường đại học công nghệ sài

gòn đã truyền đạt cho em những kiến thức, kinh

nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập

Cảm ơn các anh chị phụ trách phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện tốt cho em trong suốt

quá trình làm luận văn

Cảm ơn tất cả các bạn đã gíup đỡ tôi trong suốt thời gian học tập tại trường

Tp.HCM 27/7/2009

Trần Thanh Bảo

Mục lục

Nội dung trang

Lời mở đầu 1

Phần 1 :Tổng quan về nghành điều việt nam 2

1 Giới thiệu chung 2

1.1 nguồn gốc và đặc điểm chung 2

1.2 Đặc điểm thực vật và sinh thái cây điều 3

1.3 Một số bệnh và côn trùng gây hại cho cây điều 6

2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thế giới 7

3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ điều Tại việt nam 9

3.1 Quá trình phát triển 9

3.2 Diện tích và sản lượng điều việt nam 9

3.3 thuận lợi và khó khăn 10

4 Các sản phẩm từ quả điều trên thế giới 17

Phần 3: Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình Sản xuất giấm 24

1.1 Đặc tính của tanin thực vật và tanin trong dung dịch trái điều 24

2.3 Cơ sở hóa sinh của quá trình lên men rượu 31

2 4 Quá trình hóa học của lên men rượu 31

2 5 Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình

3.3 Một số vi khuẩn thường sử dụng trong lên men giấm 38

3.4 Aûnh hưởng của các điều kiện môi trường dinh dưỡng

4 Một số phương pháp xác định các thông số kỹ thuật trong

4.1 Phương pháp xác định hàm lượng các chất rắn hòa tan 41 4.2 xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp graxianop 41 4.3 Phương pháp xác định hàm lượng acid ascorbic 42

1 Nghiên cứu khảo sát khử tanin trên trái điều 48

1.2 Sử dụng H2SO4 0,2N ( đối với trái) 48 1.3 Sử dụng H2SO4 0,2N ( đối với trái) 48

1.5 Sử dụng Ca(OH)2 (đối với dịch ép) 48 1.6 Phương pháp kết hợp muối 2% và glegatin 48

2.1 Khảo sát khả năng phát triển của nấm men trong môi

2.2 Khảo sát ảnh hưởng của tổng hàm lượng chất khô hoà

tan đến quá trình lên men rượu 49

2.3 Khảo sát ảnh hưởng của ph đến quá trình lên men rượu 50 2.4 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men 50 2.5 So sánh giữa mật rĩ đường và đường sacharoza dùng để

2.6 Khảo sát các điều kiện ban đầu của dịch điều 52

3 Khảo sát quá trình lên men giấm theo Phương pháp

lên men truyền thống (phương pháp lên men chậm) 52 3.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ rượu đến lượng acid acetic 52

3.2 Khảo sát ảnh hưởng cuả lượng giống ban đầu đến

3.3 Khảo sát ảnh hưởng của ph dến quá trình lên men 53

4 Khảo sát quá trình lên men giấm theo

4.1 Giới thiệu về thiết bị và công nghệ 54

1 Kết quả khảo sát về trái điều ở nông trường tam lợi – long thành

Đồng nai Để tiến hành đi vào nghiên cứu 59

2 Kết quả khảo sát khử tanin trong trái điều 65

2.6 Phương pháp kết hợp muối 2% và glegatin 69

3 Kết quả khảo sát quá trình lên men rượu 69 3.1 Kết quả khảo sát khả năng phát triển của nấm men trong

3.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tổng hàm lượng 71 chất khô hoà tan đến quá trình lên men rượu 72 3.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ph đến quá trình lên men rượu74 3.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men 75 3.5 Kết quả So sánh giữa mật rĩ đường và đường sacharoza

dùng để tăng độ khô cho dịch lên men 75 3.6 Kết quả Khảo sát các điều kiện ban đầu của dịch điều 76

4 Kết quả khảo sát quá trình lên men giấm theo phương pháp lên men

4.1 Kết quả Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ rượu đến

4.2 Kết quả Khảo sát ảnh hưởng cuả lượng giống ban đầu

4.3 Kết quả Khảo sát ảnh hưởng của ph dến quá trình lên men 79

5 Kết quả khảo sát quá trình lên men giấm theo Phương pháp

lên men nhanh (phương pháp tuần hoàn) 80

5.1 Kết quả khảo sát phương pháp tạo màng sinh vật 80

5.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng cuả lượng giống ban

đầu đến quá trình lên men giấm 81

DANH SÁCH BẢNG BẢNG SỐ DANH SÁCH BẢNG TRANG Bảng1: sản lượng xuất khẩu điều thô một số nước trên

thế giới năm 2005 và dự báo sản lượng cho năm 2010 7

Bảng 2: số lượng cơ sở chế biến qua các năm 9

Bảng 3: Diễn biến diện tích – năng suất – sản lượng điều từ năm 1995 – 2005 10

Bảng 4: thị phần xuất khẩu nhân điều của Việt Nam vào một số nước trên thế giới ( trong 3 năm 2000, 2001, 2002 ) 13

Bảng 5:Thị trường xuất khẩu nhân điều của Việt Nam

6 tháng năm 2007 13

Bảng 6: Thị trường xuất khẩu hạt điều trong tháng 5 và 5 tháng năm 2008 14

Bảng 7: Giá “FOB” xuất khẩu nhân điều thô Việt Nam và thế giới 15

Bảng 8: Thành phần hóa học của trái điều 17

Bảng 9: Hàm lượng các chất khoáng trong nhân điều 18

Bảng 10: Hàm lượng acid amin 19 Bảng 11: Thành phần hoá học của trái điều 21 Bảng 12 : Hàm lượng các chất khoáng trong trái đieu 22

Bảng 13 :Đặc trưng hoá lý cuả dịch trái điều 22

Bảng 14 :Hàm lựơng sinh tố C (mg) trong 100g dịch ép 23

Bảng 15: So sánh hàm lượng sinh tố cuả điều với một số loại quả 23

Bảng 16: Phân loại vi khuẩn acetic theo Frateur 37

Bảng 17: Khảo sát ảnh hưởng của tổng hàm lượng chất khô hoà tan 49

Bảng 18: khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men rượu 50

Bảng 19: khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men 50

Bảng 20: Khảo sát tăng độ khô bằng mật rĩ đường 51

Bảng 21: Khảo sát tăng độ khô bằng đường saccharoza 51

Bảng 22: Khảo sát các điều kiện ban đầu của dịch điều 52

Bảng 23: khảo sát ảnh hưởng của nồng độ rượu đến lượng acid acetic 53

Bảng 24: khảo sát ảnh hưởng cuả lượng giống ban đầu đến quá trình lên men giấm 53

Bảng 25: khảo sát ảnh hưởng của pH dến quá trình lên men 53

Bảng 26: khảo sát phương pháp tạo màng sinh vật 55

Bảng 27: thành phần hóa học của mẫu chuẩn 60

Bảng 28: thành phần hóa học của mẫu sau 1 ngày 61 Bảng 29: thành phần hóa học của mẫu sau 2 ngày 61 Bảng 30: thành phần hóa học của mẫu sau 3 ngày 61 Bảng 31: tổng hợp kết quả khảo sát hư hỏng của quả 61 Bảng32: thành phần hóa học của Dịch ép từ mẫu hái trên cây 63 Bảng33: thành phần hóa học của Dịch ép từ mẫu được 1 ngày 63 Bảng34: thành phần hóa học của Dịch ép từ mẫu được 2 ngày 64 Bảng35: thành phần hóa học của Dịch ép từ mẫu được 3 ngày 64 Bảng 36: kết quả khảo sát khử tanin bằng xử lý nước muối 65 Bảng 37: kết quả khảo sát khử tanin sử dụng gelati 66 Bảng 38: kết quả khảo sát khử tanin sử dụng Ca(OH)2 67 Bảng 39: kết quả khảo sát khử tanin sử dụng H2SO4 0,2N 67 Bảng 40: kết quả khảo sát khử tanin sử dụng H2SO4 0,2N 68 Bảng 41: Kết quả khử tanin bằng phương pháp kết hợp 69 Bảng 42: Kết quả khảo sát khả năng phát triển của nấm

Bảng 43: khảo sát ảnh hưởng của tổng hàm lượng chất khô

hoà tan đến quá trình lên men rượu 71 Bảng 44: kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến

Bảng 45: khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men74

Bảng 46: khảo sát ảnh hưởng của tăng độ khô bằng mật rĩ đường 75 Bảng 47: khảo sát ảnh hưởng của tăng độ khô

bằng đường saccharoza75

Bảng 48: kết quả khảo sát các điều kiện ban đầu của dịch điều 76 Bảng 49: kết quả khảo ảnh hưởng của nồng độ rượu

Bảng 50: kết quả khảo sát ảnh hưởng cuả lượng giống

ban đâu dến quá trình lên men 78 Bảng 51: kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH dến

Bảng 52: kết quả khảo sát phương pháp tạo màng sinh vật 80 Bảng 53: kết quả khảo sát ảnh hưởng cuả lượng giống ban đầu

đến quá trình lên men giấm 81

LỜI MỞ ĐẦU

Giấm là loại thực phẩm được con người biết đến từ hàng ngàn năm nay và ngày nay đã trở thành một loại thực phẩm không thể thiếu trong mỗi bữa ăn của gia đình cũng như trong những dịp quan trọng như ngày lễ, tết của nhiều quốc gia

Sự chuyển từ rượu hay nước trái cây sang giấm là quá trình hóa học trong đó rượu ethylic bị oxy hóa tạo acid acetic Trong công nghiệp thường gọi là lên men giấm, đây là môt quá trình áp dụng vi sinh vật vào chế biến thực phẩm đã có từ lâu đời

Ứng dụng của giấm làm gia vị đã được hàng thế kỉ Giấm được dùng như vị thuốc, tác nhân phá hủy và chất bảo quản

Thời kì Phục hưng, làm giấm là nghề đem lại lợi nhuận ở Pháp Nước này đã sản xuất gần 150 loại giấm có mùi vị từ việc bổ sung tiêu, cỏ ba lá, hoa hồng, thìa là, và mâm xôi Sản xuất giấm cũng được phát triển ở Anh, sinh lời đến nỗi năm 1693 Nghị viện thiết lập thuế trên giấm – bia Vào thời kì đầu ở Mỹ, sản xuất giấm rượu táo là nền tảng của nông nghiệp và kinh tế hộ gia đình, được giá gấp 3 lần rượu táo thô truyền thống Ngày nay thì sản xuất giấm đã phát triển mạnh và sản xuất với quy mô công nghiệp Hàng năm sản xuất hàng triệu lít giấm để cung cấp cho nhu cầu sử dụng của con người

Việt nam là một quốc gia nhiệt đới và nguồn nguyên liệu để sản xuất giấm vô cùng phong phú như gạo, chuối, cam , xoài…Nhưng bên cạnh đó còn có trái điều, một loại trái rất phổ biến ở nước ta nhưng vẫn chưa được tận dụng nhiều

Vì vậy, nhiệm vụ của tôi hiện nay là NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN GIẤM ĂN TỪ TRÁI ĐIỀU bằng những phương páp khác nhau nhằm năng cao giá trị sử

dụng của trái điều Nếu nghiên cứu trong luận án này có kết quả tốt sẽ mang lại những lợi ích thiết thực cho người trồng điều Góp phần tạo công ăn việc làm cho một số lao động Tạo điều kiện cho người trồng điều có thêm thu nhập Mặt khác nó cũng góp phần không nhỏ vào việc đa dạng hoá các sản phẩm giấm trên thị trường

PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ NGHÀNH ĐIỀU VIỆT NAM

1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1NGUỒN GỐC VÀ ĐẶC ĐIỂM CHUNG:

Cây điều còn có tên là cây Đào lộn hột, có nguồn gốc từ Brazin, vùng nhiệt đới ở Nam Châu mỹ và dần cây điều được phân tán ở Châu Phi, Châu Á, Châu Úc, ngày nay cây điều được trồng rộng rãi trong ranh giới vĩ tuyến 30o Bắc và vĩ tuyến 310 Nam

Cây điều có tên gọi khoa học là Anacardium Ocidentl Line thuộc giống Anacardium, họ thực vật Anacardiceae thuộc bộ Rutalé họ này có 56 giống và khoaảng 500 loài Thân mộc hay thân bụi vỏ có nhựa

Khoảng vài thế kỉ trước đây cây điều vốn dĩ chỉ là một loài cây mọc tự nhiên hoang dại ở miền đông bắc Brazil thuộc Nam Mỹ Ngoài ra còn tìm thấy ba loài khác mọc ở vùng sông Amazon thuộc Trung Mỹ.Vào thế kỉ 16, khi người Tây Ban Nha đi xâm chiếm, họ đã đưa giống điều này đến trung Mỹ, Trung Phi và Ấn Độ Từ những điểm khởi đầu này đã được di giống lan rộng ra khắp nơi.Theo FAO trên thế giới hiện nay có trên 50 nước sản xuất điều thương maiï với diện tích thu hoạch là 3,17 triệu ha Thế nhưng cây Điều chỉ phát triển tốt ở những nước nhiệt đới và cận nhiệt đới Các nước trồng điều nhiều nhất trên thế giới hiện nay là: Ấn Độ, Việt Nam, Brazin, Nigenia, Tanzania, Indonesia, Guinea Bissau, Cotolvore, Monzambique và Benin

Ở mỗi nước cây điều có tên gọi khác nhau: Cashew ( Anh ); Anacadier, Caju, Acaju (Pháp ); Cajoucu (Barazin ); Kazy (Ấn Độ ); Kazus (Malaisia ); Yakoi, yaruang( Thái Lan); Kasoy, Kasui,Kasol (Philippine );….và ở Việt Nam gọi là Điều, Đào Lộn Hột

Riêng ở Việt Nam, sau hơn 25 năm (1980 – 2002) nhất là 6 năm (2000 – 2005) thực hiện đề án phát triển điều đến 2010 theo quyết định 120/199/QĐ-TTg củ thủ tướng chính phủ Ngành điều Việt Nam đã có bước phát triển khá toàn diện và đạt thành tựu rát đáng ghi nhận trên cả 3 lĩnh vực: mở rộng diện tích và thâm canh tăng năng suất điều, hình thành ngành công nghiệp mới chế biến hạt điều và kinh doanh xuất khẩu nhân điều thô xếp thứ 2 thế giới

1.2 ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT VÀ SINH THÁI CÂY ĐIỀU :

1.2.1 đặc diểm thực vật:

Cây điều: Là loại cây thân mộc vùng nhiệt đới, tán lá tường xanh quanh

năm, rụng lá vào mùa xuân trước lúc ra hoa kết quả, cây sống lâu năm có thể từ 30-40 năm

Thân cây: Thân cây trưởng thành thường cao 8-9 mét, nếu ở đất tốt có

thể cao đến 10-12 mét, đường kính đoạn gốc có thể đến 40-50 (cm ) Vỏ cây bao quanh cả thân cũng như nhánh (cành ) Khi bị tổn thương thường hay tiết ra nhiều mũ màu trắng trong, đẻ lâu chuyển thành màu nâu đỏ

Lá và tán lá : Điều là loại cây có lá đơn nguyên, lá điều hình thuổn hay

hình trứng, đuôi lá thường hay tròn Lá điều còn non màu xanh nhạt, hoặc đỏ, khi già lá sẽ xanh thẩm lại Cây điều có khả năng phát triển tán lá rất rộng, trong diều kiện đầy đủ ánh sáng, đất phù hợp, tán lá cây điều có thể rộng đến 50 mét kể từ gốc

Hệ rễ: Điều là loại cây vừa có rễ cọc vừa có rễ ngang, ở những vùng đất

khô, mạch nước ngầm sâu, rễ cọc cây điều có thể đâm xuống rất sâu để hút nước, do đó cây diều có khả năng chịu hạn tốt Hệ rễ ngang của cây điều cũng phát triển rất mạnh có thể rộng tới 2-3 mét ở từng đất sâu từ 50 - 60 cm lớp trên đất trồng

Hoa điều: Hoa điều nhỏ đài hợp và năm cánh rời, lúc mới mở hai cánh hoa màu trắng hoặc vàng nhạt có sọc đỏ, sau đó chuyển dần sang màu hồng sẩm Hoa điều có hai loại: loại hoa đực và hoa lưỡng tính Hoa đực thì chỉ gồm toàn nhụy đực, hoa lưỡng tính thì ngoài 8-12 nhụy đực còn có một nhụy cái ở chính giữa Nhụy cái gồm một bầu noãn nằm dưới một vòi dài, thường dài và mập hơn nhụy đực Trong bầu noãn chỉ có một noãn duy nhất sẽ phát triển thành quả điều thật mà người ta gọi là hạt điều

Hoa điều mọc thành chùm có tới vài chục đến 1-2 trăm hoa gồm cả hoa đực lẫn hoa lưỡng tính Trong chùm hoa số hoa đực thường chiếm một số nhỏ có thể biến động từ 0 cho đến gần 30% tổng số hoa có chùm

Mùa hoa điều nở trùng với mùa khô ở các tỉnh Đông Nam Bộ, thường mùa hoa nở bắt đầu từ tháng 11 kéo dài đến tháng 3 năm sau

Ở các tỉnh miền trung càng ra phía bắc mùa hoa nở càng muộn hơn Hoa điều thụ phấn chủ yếu nhờ vào côn trùng Quá trình nở của bông thuận lợi cho việc thụ phấn chéo Bông đực và bông lưỡng tính thường nở không đồng bộ cả về thời gian lẫn mức độ chín, ngay trong một bông lưỡng tính cũng vậy sự nở của bông đực thường rất sớm Hơn 90% bông đực nở trước 10 giờ sáng còn bông lưỡng tính hơn 85% nở vào lúc 10-12 giờ sự nở của bao phấn thường chậm hơn khi nở bông trong khi bầu nhụy đã chín có thể trước 1-2 ngày

Sự kết trái của cây cũng rất đặc biệt Phần lớn bông lưỡng tính rụng trước khi kết trái vì không được thụ phấn chiếm khoảng 10-40% Bông hữu tính cho trái

sau khi thụ tinh xong bao giờ hạt điều cũng phát triển trước và nhanh hơn là trái

ở dưới Chỉ đến khi hạt điều tăng trưởng đén mức tối đa hình thành đầy đủ các bộ phận và bước vào giai đoạn chín thì bây giờ trái mới bắt đầu tăng trưởng mạnh Thời gian hình thành trái đến khi thu hoạch hạt khoảng 7-8 tuần

Hạt điều: Có hình dáng rất giống quả thận khi còn non hạt có màu

xanh, khi chín khô chuyển sang màu nâu sậm hoặc màu xám hồng tùy cây Kích thước cũng như trọng lượng hạt thay đổi từ cây này sang cây khác, từ giống nọ đến giống kia và cũng là một trong những chỉ tiêu quan trọng trong thập cẩm hạt xuất khẩu.Trọng lượng hạt biến động từ 3-4 g/hạt cho đến 16-17 (g/hạt ) Những giống nặng có thể đến 30 (g/hạt )

Trong khi đó những giống nhỏ chỉ đạt khoảng 1,2 (g/hạt )

- Loại hạt có trọng lượng 132 hạt/kg chế biến nhân cấp W240

- Loại hạt có trọng lượng 144 hạt/kg chế biến nhân cấp W280

- Loại hạt có trọng lượng 150 hạt/kg chế biến nhân cấp W320

- Loại hạt có trọng lượng 160 hạt/kg chế biến nhân cấp W400

Thẩm cấp của nhân ảnh hưởng rất lớn đến giá thành của sản phẩm, có thể tăng lên gần gấp hai lần giữa các cấp với nhau Hạt điều của nước ta thường có chiều dài từ 2,6-3,1 (cm ) chiều rộng 2,0-2,3 (cm ), chiều dày 1,2-1,4 (cm ) Trọng lương trong khoảng 144-160 ( hạt/kg ) Khi cắt hạt chín ta sẽ thấy :

Cấu tạo hạt điều gồm có :

+ Điều vàng có 2 loại :

Loại trái to, dài, có nhiều nước, vị ngọt

Loại trái có màu vàng nhạt ( còn gọi là điều nếp ), trái lớn, da láng, nhiều nước vị ngọt dịu

+ Điều đỏ có 2 loại :

Loại trái tròn, nhỏ, có vị chát mạnh

Loại trái dài, nhọn, có nhiều nước, vị chát ít và có vị ngọt cao

Dịch trái điều chín chứa 8-10% đường ( chủ yếu là đường khử ), ngoài ra còn có vitaminC ( cao gấp 3-4 lần so với chanh, 7-8 lần so với quýt, bưởi ), vitamin B1, B2, PP, caroten Đặc biệt có nhiều sắt ( cao gấp 30 lần so với chanh ), Ca… Do đó trái điều là nguyên liệu thích hợp được nhiều nước trên thế giới ứng dụng để làm nước giải khát, mứt, rượu vang, xiro

1.2.2 đặc trưng sinh thái:

Lượng mưa: Lượng mưa tốt nhất để cây điều sinh trưởng là từ 800 – 1500

mm/năm trải điều trong 6 – 7 tháng và mùa khô kéo dài từ 5 – 6 tháng trùng vào mùa cây điều ra hoa kết quả Lượng mưa nhiều làm cho điều chậm sinh trưởng cho sản phẩm chất lượng kém và dễ bị kí sinh trùng tấn công Nhưng nếu lượng

mưa không đủ cây điều sẽ ra hoa bất thường

Ánh sáng: Cây điều ưa sáng, đây là một trong những yếu tố chủ yếu để

cây hoàn thành chu kỳ sinh dưỡng, ánh sáng phải phân bố rộng đều trên khắp tán của cây như thế năng suất điều mới cao và hạt điều to

Độ ẩm tương đối: Thích hợp với độ ẩm tương đối 65 – 80%

Gió: Tốc độ gió thích hợp là từ 2 – 25km/h

Đất: Cây điều thường được trồng ở các vùng đất hoang hóa, mọc được trên

nhiều loại đất khác nhau, tuy nhiên sinh trưởng tốt ở đất xám, sâu, độ thoát nước tốt Đối với các loại đất cứng có bề mặt rắn hoặc có lớp sỏi kết nông dù đất có độ phì nhiêu tự nhiên, cây vẫn phát triển chậm, do rễ không thể phát triển được trên đất này

Độ cao so với mặt biển (m:) : 0 – 600

Khí hậu:Cây điều có thể chịu được điều kiện khí hậu đa dạng và khắc

nghiệt, khí hậu nhiệt đới với một lượng mưa hằng năm đầy đủ và có một mùa khô rõ rệt

Nhiệt độ: Cây điều ưa nhiệt độ cao và nhạy cảm với nhiệt độ lạnh, ở nhiệt độ thấp không chỉ ảnh hưởng đến năng suất mà về mặt chất lượng nhân cũng sẽ giảm

Mùa khô kéo dài (tháng/năm) : 4 – 6

Nhiệt độ không khí trung bình năm (0C) : 24 – 28

Nhiệt độ năm trung bình tối thấp (0C) : 18

Nhiệt độ năm trung bình tối cao (0C) : 38

Ánh nắng mặt trời (số giờ/năm) : 1.500 – 2.000

Độ mây che phủ (tenths) : 3 – 4

Độ ẩm tương đối của không khí(%) : 65 – 80

Đất

Kết cấu : Đất cát (đất sét < 10%)

: Đất pha cát(đất sét : 10 – 20%) : Đất pha cát, pha sét(đất sét 20 –30%)

Sự thoát nước bên trong : Bình thường – nhanh

Những điều kiện tự nhiên của Việt Nam thỏa mãn các điều kiện về sinh thái của cây điều: nhiệt độ, lượng mưa, ánh sáng và đất trồng điều Ngày nay việc trồng điều chủ yếu chú trọng việc tăng năng suất và chất lượng hạt phục vụ cho nhu cầu chế biến xuất khẩu

1.4 MỘT SỐ BỆNH VÀ CÔN TRÙNG GÂY HẠI CHO CÂY ĐIỀU :

Năm 1985 các cơ sở trồng điều tại Việt Nam đã bị sâu gây hại ước tính thiệt hại gây ra cho năm đó là 30% sản lượng

Thông thường cây điều thường mắc một số bệnh sau:

Bệnh thối lá ở cây non, bệnh lỡ cổ rễ, bệnh hồ móng, bệnh đốm lá nâu, bệnh thán thư, bệnh chết khô, bệnh chảy mũ trên cây… Thường là do các loại nấm và côn trùng gây hại muỗi chè, sâu đục thân, rễ, nõn, sâu đục lá, sâu rọm đỏ…

Cần phải phát hiện sớm ngăn chặn kịp thời nguy cơ lây nhiễm, sử dụng các loại hóa chất thông thường có bán trên thị trường, nếu cần cắt bỏ bớt phần bị hư hại nặng

2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ TRÊN THẾ

GIỚI

Đã từ lâu điều cung cấp hạt cho con người như là một loại thực phẩm, nhiều nước coi nhân điều là sản phẩm quen thuộc, đều trở thành cây công nghiệp quan trọng xếp hàng thứ hai trong các cây có dầu ăn được trên thị trường thế giới Nhân điều chứa hàm lượng cao với đầy đủ các loại axit amin cần thiết không thay thế có thể so sánh với thịt, trứng, sữa Nhân điều là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao là thành phần chính của cây điều trong trao đổi kinh doanh trên thị trường mang lại hiệu quả kinh tế rất cao, giữ một vai trò quan trọng trong thị trường nông sản hàng năm đem về cho các nước xuất khẩu một lượng ngoại tệ đáng kể

Theo FAO sản lượng điều trên thế giới hàng năm trên thế giới vẫn tăng, đến cuối năm 2005 sản lượng điều đạt 1.67 triệu tấn

Bảng1: sản lượng xuất khẩu điều thô một số nước trên thế giới năm 2005 và dự báo sản lượng cho năm 2010:( đơn vị: tấn)

( Nguồn: hiệp hội các nhà chế biến lạc và trái cây (PNTA) năm 2007)

Với đầy đủ các tính chất dinh dưỡng quan trọng cần thiết, điều là thực phẩm ăn chay lí tưởng và là một loại thực phẩm có giá trị đối với một số bệnh Là thực phẩm giàu chất béo, ít cholesterol thích hợp cho người ăn kiên, hiện nay một số nước phát triển đang khuyến khích sử dụng nhân điều ngay càng tăng Các nước nhập khẩu và tiêu thụ nhân điều nhiều nhất trên thế giới là Mỹ chiếm gần 2/3 sản lượng nhân điều thế giới, khối các nước thuộc Liên Xô cũ, Liên Minh Châu Aâu (EU ) và Nhật Bản

BIỂU ĐỒ :THỊ TRƯỜNG XUẤT KHẨU ĐIỀU VIỆT NAM

Export market of Vietnam Cashew kernel

Year 2000

USA 18%

China 32%

EU 25%

Others 25%

Year 2003

Others 26%

USA 33%

China 20%

EU 21%

Year 2005

Others 17%

USA 41%

China 22%

EU 20%

Year 2007

Others 24%

USA 36%

China 18%

EU 22%

(nguồn:bảng thống kê của hiệp hội điều Việt Nam năm 2007)

3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ ĐIỀU

TẠI VIỆT NAM

3.4 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN:

Cây điều được du nhập vào Việt Nam từ thế kỉ 18, lúc đầu cây điều trồng chủ yếu để lấy bóng mát chưa có hiệu quả kinh tế, cho đến năm 1975 sau khi thống nhất đất nước cây điều mới chính thức có tên trong danh mục những cây trồng lại rừng khi rừng bị phá hoại trong chiến tranh ở các tỉnh phía Nam, sau năm 1980 cây điều được bắt đầu quan tâm và khuyến khích trồng để xuất khẩu Cây điều vốn dễ tính, tồn tại và phát triển ở những nơi có lượng mưa từ 300-

500 mm ở những vùng đất nghèo dinh dưỡng rất thích hợp ở vùng Duyên Hải Miền Trung, Đông Nam Bộ khô cằn đầy nắng gió

Khí ẩm có mùa khô rõ rệt ở Miền Nam Việt Nam là điều kiện rất thuận lợi cho cây điều phát triển tốt

Chỉ sau 20 năm được quan tâm phát triển từ năm 2000 nghành điều Việt Nam vượt qua đất nước quê hương cây điều Brazil giữ vị trí thứ hai trên thế giới về xuất khẩu nhân điều chỉ sau Ấn Độ

Từng bước phát triển:

- Năm 1983 diện tích trồng điều bắt đầu tăng và đạt 30500 ha

- Năm 1988 nghành điều Việt Nam xuất khẩu được một lượng nhân điều 33.6 tấn cho thị trường Pháp, Việt Nam chính thức được coi là nước chế biến nhân điều

- Năm 1994 nghành điều Việt Nam phát triển mạnh

- Năm 1998 Việt Nam phải nhập thêm nhân điều đẻ phục vụ cho chế biến

- Năm 2002 Việt Nam đứng hàng thứ hai trên thế giới về xuất khuẩn nhân điều

Chỉ qua một thời gian rất ngắn cây điều Việt Nam nhày càng khẳng định vị trí quan trọng của mình trong chiến lược phát triển nông nghiệp của đất nước, là một trong bốn cây công nghiệp có kim nghạch xuất khẩu cao nhất và là một trong những mặt hàng có giá trị xuất khẩu cao nhất

3.5 DIỆN TÍCH VÀ SẢN LƯỢNG ĐIỀU VIỆT NAM:

Bảng 2: số lượng cơ sở chế biến qua các năm:

Năm Số cơ sở chế biến Tổng công suất chế biến(tấn hạt

(Nguồn: niên giám thống kê các tỉnh (thành phố) năm 2005)

3.6 THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN:

3.3.1 Thuận lợi:

Việt Nam có khí hậu nóng ấm thích hợp cho cây điều phát triển tốt, vài năm trở lại đây sản lượng xuất khẩu nhân điều của Việt Nam liên tục tăng cao, hàng năm đem về cho đất nước hàng chục USD Năm 2005 Việt Nam xuất khẩu 108.790 tấn nhân, đây cũng là sản lượng chính phủ đề ra năm 2010 vậy nghành điều Việt Nam đã đạt chỉ tiêu đặt ra trước 6 năm, kim ngạch xuất khẩu đạt 430 triệu USD

Theo FAO diện tích trồng điều của Việt Nam chỉ bằng 36% diện tích trồng điều của Brazin thế nhưng sản lượng Việt Nam gấp 3 lần Bên cạnh đó chất lượng hạt điều Việt Nam được khách hàng đánh giá cao hơn so với chất lượng điều cùng loại của Ấn Độ và Brazin

Các nhà máy chế biến nhân điều ngày càng đầu tư trang thiết bị , nâng cấp nhà xưởng nhằm nâng cao hiệu quả, năng suất sản xuất và chất lượng sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng Nhờ đạt chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, hạt điều Việt Nam có thêm thị trường xuất khẩu mới ổn định tại Nga, các nước Đông Aâu, Bắc Aâu và ngay càng gia tăng tại thị trường Mỹ, hiện nay Mỹ chiếm khoảng 40% thị phần điều Việt Nam

Bảng 3:Diễn biến diện tích – năng suất – sản lượng điều

từ năm 1995 – 2005:

STT HẠNG

MỤC

Diện tích Tổng số (ha)

Diện tích Thu hoạch (ha)

Năng Suất (tấn/ha

Sản Lượng (tấn)

(Nguồn: niên giám thống kê các tỉnh (thành phố) năm 2005)

BIỀU ĐỒ: DIỆN TÍCH THU HOẠCH ĐIỀU VIỆT NAM

Hectares of harvest of Vietnam Cashew (,000ha)

2007

BIỂU ĐỒ :SẢN LƯỢNG ĐIỀU THÔ VIỆT NAM

Vietnamese raw seed output (,000Mt)

,000Mt

Year

BIỂU ĐỒ :SẢN LƯỢNG ĐIỀU CHẾ BIẾN CỦA VIỆT NAM

Vietnamese raw seed output to be processed (,000Mt)

,000Mt

Year

(nguồn:bảng thống kê của hiệp hội điều Việt Nam năm 2007)

(nguồn:bảng thống kê của hiệp hội điều Việt Nam năm 2007)

Bảng 4: thị phần xuất khẩu nhân điều của Việt Nam vào một số nước trên thế giới ( trong 3 năm 2000, 2001, 2002 ):

Stt Quốc gia và khu

vực

2000 (%)

2001 (%)

2002 (%)

(Nguồn: bộ công thương – tổng cục hải quan năm 2007)

BẢNG 5:Thị trường xuất khẩu nhân điều của Việt Nam 6 tháng năm 2007:

TT Thị trường 6 tháng năm 2007 6tháng năm 2006(%)

Lượng Trị giá Lượng Trị giá

(Nguồn: bộ công thương – tổng cục hải quan năm 2007)

BẢNG 6: Thị trường xuất khẩu hạt điều trong tháng 5 và 5 tháng năm 2008

(Lượng: tấn; Trị giá: 1.000 USD) Thị trường Lượng Trị giá Lượng Trị giá Lượng Trị giá Lượng Trị giá T5/08 So T4/08 (%) So T5/07 (%) 5T/08

Mỹ 4.329 24.710 49,02 60,19 -2,01 29,91 15.286 78.892 Trung Quốc 1.978 11.086 -13,25 -10,89 -13,51 28,98 10.788 54.739

Thái Lan 174 1.051 83,16 89,03 -4,40 47,20 551 3.147

Italia 166 826 137,14 319,29 118,42 555,56 406 1.535Newzealand 146 805 197,96 210,81 80,25 142,47 308 1.660

Hy Lạp 48 315 200,00 228,13 2,13 25,00 241 1.341Látvia 63 259 31,25 -7,50 320,00 324,59 241 1.008

Na Uy 99 482 47,76 10,55 106,25 125,23 224 1.219Philippines 47 227 4,44 -1,73 193,75 254,69 219 989Đài Loan 44 293 -6,38 6,16 51,72 123,66 179 1.113

Ucraina 77 515 381,25 385,85 -4,94 92,16 176 974Hồng Kông 12 308 -58,62 54,00 -20,00 294,87 152 908

2007

BIỂU ĐỒ: SỐ LƯỢNG NHÂN ĐIỀU XUẤT KHẨU CỦA VIỆT NAM

Quantity of Export Cashew kernel of Vietnam (,000Mt)

,000Mt

Year

BẢNG 7: Giá “FOB” xuất khẩu nhân điều thô Việt Nam và thế giới:

Năm Giá xuất khẩu

điều của Việt Nam (UAD/tấn)

Giá thế giới (USD/tấn)

So sánh Việt Nam với thế giới

(Nguồn: niên giám thống kê các tỉnh (thành phố) năm 2005)

(nguồn:bảng thống kê của hiệp hội điều Việt Nam năm 2007)

2007

BIỂU ĐỒ: KIM NGẠCH XUẤT KHẨU ĐIỀU

Export turnover of Vietnam Cashew kernel (,000,000 USD)

Chậm chuyển đổi công nghệ chế biến tại các nhà máy

Mặc dù vài năm trở lại nay tình hình xuất khẩu nhân điều rất tốt tuy nhiên đây không phải là tín hiệu đáng mừng bởi sự tăng trưởng của nghành điều Việt Nam còn phụ thuộc rất nhiều vào thị trường thế giới Bên cạnh đó giá cả bất ổn cũng gây khó khăn cho nhà chế biến

Mức tiêu thụ nhân điều trong nước còn rất thấp , Khoảng từ 3-5%

Công nghệ chế biến các sản phẩm từ nhân điều chưa được phát triển, các sản phẩm từ nhân điều còn rất đơn điệu

3.3.3 Vấn Đề Quan Tâm Hiện Nay:

Không ngừng năng cao chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm để đáp ứng nhu cầu của khách hàng

Nâng cao mức sử dụng nhân điều ở thị trường trong nước

Đa dạng hóa sản phẩm đáp ứng nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng, tăng sự canh tranh sản phẩm nhân điều với thị trường nhân quốc tế nhằm giữ vững, ổn

(nguồn:bảng thống kê của hiệp hội điều Việt Nam năm 2007)

định thị thường, đồng thời đây cũng là chiến lược để nghành điều Việt Nam khai thông và mở rộng thị trường nhiều nước

Đi đôi với việc đa dạng hóa sản phẩm, hiện đại hóa công nghệ chế biến thì cần phải quan tâm đến việc bảo vệ môi trường

Qua đây ta cũng thấy được tầm quan trọng của cây điều trong nền nông nghiệp nói riêng và đã góp phần không nhỏ vào sự phát triển của nền kinh tế đất nước nói chung Cây điều đã chứng tỏ tiềm năng to lớn của mình, cây điều Việt Nam ngày càng vươn xa hơn nữa nếu được sự quan tâm của Đảng và nhà nước, sự đóng góp tích tực của các nhà khoa học, nhà kinh doanh và nhà nông

Do vậy để phát huy thế mạnh của cây điều trong xu thế hôi nhập thì việc hoạch định những chiến lược nâng cao chất lượng sản phẩm, đa dạng hóa các sản phẩm được chế biến từ điều là mục tiêu quan tâm hàng đầu hiện nay

4 CÁC SẢN PHẨM TỪ QUẢ ĐIỀU TRÊN THẾ GIỚI 4.1.TRÁI ĐIỀU:

Trái điều do cuốn phình to ra mà thành, khi chín có màu vàng hay đỏ Thành phần chủ yếu của trái điều là nước ngoài ra còn có đường và các loại vitamin Thành phần trái điều do viện nghiên cứu nông lâm Đông Dương (IRAFI ) bao gồm

Bảng 8: Thành phần hóa học của trái điều :

Thành phần Điều vàng (% ) Điều đỏ (%)

• Trái điều đóng hộp:

Chỉ sử dụng trái điều tươi, rắn chắc để đóng hộp Trước hết đun sôi trái điều trong dung dịch Natri hydroxyt 0.5% trong 3-4 phút, lột vỏ rồi rửa sạch bằng nước lã, tiếp theo đun sôi trong dung dịch acid sunphuric (H2SO4 ) trong 4 phút

Trái điều lại được rửa sạch bằng nước lã đem hấp hơi ở áp suất 2 kg trong khoảng 4 phút rồi làm nguội dưới các tia nước Sau khi để ráo hết nước trái được cắt đôi theo chiều dọc trái loại bỏ những phần bỏ đi rồi đóng hộp cùng với xiro 400BX Đặt hộp vào trong nước sôi (hoặc hơi nước ), hút khí có trong hộp ra khoảng thời gian 4-5 phút, tiếp theo hấp hộp trong hơi nước ở áp suất 4

kg trong ½ giờ để thanh trùng ( Jain và cộng sự, 1954 )

• Cashola:là một loại đồ uống có gas được sản suất từ dịch ép trái điều trong đã được xử lý tới nồng độ 290BX và độ acid la 0.4% rồi pha loãng với 3 thể tích nước (Anon,1970)

• Cajuada: một loại đồ uống rất phổ biến ở Nam Brazil (jonhson, 1977 ) trong thành phần chỉ có dịch ép trái điều pha với sữa và đường

• Cajuina: một loại đồ uống không cồn ít được phổ biến được sản xuất từ dịch ép trái điều lọc trong và thanh trùng

• Cajuvita: một loại đồ uống được sản xuất từ dịch ép trái điều có bổ sung thêm sinh tố

• Xiro trái điều: trái điều được khử chát bằng cách hấp hơi nước ở áp suất 4kg trong 5-10 phút, rữa kĩ bằng nước lã rồi đem ép lấy dịch ép cho thêm 6-7% theo trọng lượng dịch chanh, khuấy kỹ trong 15 phút, để lắng lọc bỏ kết tủa Cho thêm vào dịch một lượng đường thích hợp đẻ dịch ép đạt nồng độ 350Bxvà đun nhanh tới sôi và giữ ở nhiệt độ sôi trong 1 phút rồi làm nguội nhanh, thêm chất bảo quản SO2 (350ppm )và đóng vào chai (Jain và các cộng sự, 1952 ) Xiro này được pha loãng theo yêu cầu

4.2 NHÂN ĐIỀU:

- Nhân hạt điều: Trung bình chiếm khoảng 25% trong lượng của hạt điều Nhân hạt điều có màu trắng là một loại thực phẩm cao cấp, ăn ngon và rất bổ dưỡng

- Theo một số tài liệu, nhân hạt điều có giá trị dinh dưỡng rất cao Tính theo giá trị trung bình của Protein của nhân hạt điều là protein hoàn hảo nhất rất cần cho sự sống và tương đương với protein của thịt

- Nhân hạt điều chủ yếu dùng để chế biến thành những món ăn rất bổ dưỡng như: bột điều rang, làm nhân bánh trung thu, nhân kẹo, socola và một số bánh kẹo khác Ngoài ra có thể dùng tiện lợi vớii bất kỳ món ăn nào Sữa điều có hương vị và dễ tiêu như sữa bò Nhân hạt còn là một món ăn chay hoàn hảo bổ dưỡng và có thể chữa bệnh suy nhược

- Dầu nhân hạt điều chế biến magazine (bơ thực vật) rất được ưa chuộng ở các nước công nghiệp Dầu nhân hạt điều cũng được dùng trong y học

Bảng 9: Hàm lượng các chất khoáng trong nhân điều:

Chất khoáng Nhân đã bóc vỏ lụa Nhân còn vỏ lụa

3 Dầu vỏ hạt điều: Như phần trước đã trình bày trọng lượng vỏ hạt điều chiếm

70% trọng lượng hạt và trong vỏ lượng dầu hạt điều chiếm 32 – 34% trọng lượng vỏ Dầu vỏ có tính ăn da, không tan trong nước, rượu ,ete nhưng tan trong hexan, toluen, aceton Thành phần chủ yếu của dầu vỏ như sau:

Acid anacardic (C 22 H 22 O 3): khi chưa gia nhiệt chiếm 85% có mùi nồng và thơm

Cardona: (C 4 H 10 O ) : Đây là sản phẩm decacbonxy hóa của acid anacardic

ở nhiệt độ cao, đây là thành phần quan trọng của hạt điều, thành phần này càng cao dầu càng có giá trị

Cadol (C 22 H 23 O 2 ) : Chiếm khoảng 10% Ngoài cadanol còn có 16% những

chất không quan trọng là các sản phẩm bị oxy hóa của acid anacardic, cadol, và các thành phần trung tính khác

Công dụng của dầu vỏ hạt điều chủ yếu là: Điều chế vacni, sơn chống thấm, sơn bảo vệ kim loại, làm thuốc nhuộm, làm chất cách điện có tính chông ma sát cao được ứng dụng trong má phanhvà bộ ly hợp trong các động cơ

Polyme hóa furforon để làm sơn cách điện, sơn chịu nhiệt, và chông ăn mòn kim loại Thêm các este để chế chất cố định mùi, làm hương liệu trong mỹ phẩm, thuốc trừ sâu và một số dung môi đặc biệt Cho đến nay chưa có loại dầu

thực vật nào so sánh được với dầu vỏ hạt điều về công dụng và đặc biệt trong kỹ thuật nhiệt đới hóa các thiết bị loại tinh vi

5 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Vì tất cả những yếu tố thuận lợi trên ngành điều của nước ta ngày càng phát triển mạnh và trở thành một ngành chủ lực mang lại lợi nhuận cao cho đất nước nhưng bên cạnh đĩ thì chúng ta vẫn chưa khai thác hết tiềm năng thật sự của quả điều phần trái với khối lượng chiếm hơn 80% khối lượng của tồn bộ quả và chứa rất nhiều chất dinh dưỡng đến nay vẫn bỏ đi Chính điều này hiện nay đang là sự day Dứt của bao nhà vườn, của các trung tâm khuyến nơng các tỉnh thành cĩ trồng điều Trong khi đĩ các sản phẩm từ trái điều ở nước ta rất ít và hầu như chưa phổ biến trên thị trường.Vì vậy tơi đã tiến hành nghiên cứu sản phẩm giấn ăn từ dịch ép trái điều nằm các mục đích sau:

Tạo ra sản phẩm thương mại mới trên thị trường

Gĩp phần tạo cơng ăn việc làm cho người lao động

Tạo điều kiện cho người trồng điều cĩ thêm thu nhập

Nhưng để mang lại hiệu quả kinh tế, ngoài việc lựa chọn nguồn nguyên liệu thì cần xây dựng một quy trình công nghệ phù hợp với nguyên liệu và điều kiện hiện tại Để tìm hiểu về yêu cầu của nguyên liệu và tối ưu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men nhằm nâng cao hiệu quả và chất lượng cho sản phẩm tôi đã tiến hành thí nghiệm với các phương án sau: -Khảo sát về nguyên liệu

-Khảo sát quá trình lên men rượu

- Khảo sát quá trình lên men giấm

-Tìm quy trình sản xuất giấm ăn tối ưu

PHẦN 2:

TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LIỆU

Đặt vấn đề:

Như đã biết, trái điều có thành phần dinh dưỡng thay đổi theo điều kiện khí hậu, giống, độ chín và phụ thuộc vào vùng trồng điều Vì vậy việc xác định đúng đặc điềm của nguyên liệu là rất cần thiết Nắm bắt được thành phần dinh dưỡng của trái ở vùng đó và dựa vào đó làm cơ sở cho các quyết định công nghệ sau này Mặt khác điều là loại nguyên liệu rất khó vận chuyển và bảo quản, lại trổ theo mùa nên việc chủ động nguyên liệu gặp khó khăn Chính vì thế để tiến hành đi vào nghiên cứu sản xuất giấm thì ta phải nắm rõ được tất cả các đặc tính trên của trái điều

TÌM HIỂU CHUNG VỀ TRÁI ĐIỀU MỘT SỐ NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI

Bảng 11: Thành phần hoá học của trái điều:

bique

Brazil Trái

đỏ

Trái vàng

Bảng 12 : Hàm lượng các chất khoáng trong trái điều:

(Nguồn: tkachenko 1949, indian cashew journal 1967,lopes 1972…)

Bảng 13:Đặc trưng hoá lý cuả dịch trái điều:

Bảng 14: Hàm lựơng sinh tố C (mg) trong 100g dịch ép

Cách chế biến lựơng sinh tố C (mg)

Dịch ép để ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ 167,44

Bảng 15 So sánh hàm lượng sinh tố cuả điều với một số loại quả:

Loại quả B1 10-6g

Trong 100g

B2 10-4g Trong 100g

C mg Trong 100g

P mg Trong 100g

Ca mg Trong 100g

Fe mg Trong 100g

PHẦN 3:

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH

SẢN XUẤT GIẤM

1 TANIN TRONG TRÁI ĐIỀU:

1.1 ĐẶC TÍNH CỦA TANIN THỰC VẬT VÀ TANIN TRONG DUNG DỊCH TRÁI ĐIỀU

Người ta đã biết trong dung dịch có một hàm lượng viatmin C rất cao đây là lợi điểm của dịch trái điều nhưng ngược lại hàm lượng tanin trong điều cũng cao gây nên vị chát, Khé cổ khi uống do đó ảnh hưởng lớn đến quá trình chế biến và tận dụng dịch quả điều Cho đến nay cũng chưa có tài liệu nào nói đầy đủ về các thành phần của tanin trong trái điều Tuy nhiên do bản chất là tanin thực vật nên tanin trong quả điều cũng có những tích chất sau:

Trọng lượng phân tử của tanin biến thiên từ 500 đến 3000 Ở thể rắn tanin kết tinh vô định hình và có vị chát đắng ở mức độ khác nhau Trong y học tanin của một số loại cây được dùng làm thuốc, trong công nghiệp tanin được dùng làm thuộc da

Nói chung cấc loại tanin đều tan trong nước trừ tanin (kết hợp ) và hoa tan được trong một số dung môi hữu cơ như: rượu, ete, aceton, atylacetac Phần lớn tanin không tan trong dầu hỏa và cloroform

MỘT SỐ TÍNH CHẤT HÓA HỌC:

Khi tác dụng với dung dịch Kali Bicromat hoặc acid cromic tạo thành kết tủa màu xanh nhạt

Tanin tác dụng với vanilin tạo thành phức vannilin-tanin có màu nâu đỏ trong môi trường acid phức này có khả năng hấp thụ ở bước sóng

Tác dụng với dung dịch amonferixianua, alcaloit sẽ tạo thành phức tương ứng với kết tủa Tính chất này có ý nghĩa quan trọng là dùng chúng để kết tủa protein trong công nghiệp thuộc da, khử độc khi bị nhiễm độc alcoloit và khi cần có thể tủa để loại bỏ tanin ra khỏi dung dịch

Tanin có khử mạnh trong không khí nó dễ dàng bị oxy hóa nhất là trong môi trường kiềm chúng bị oxy hóa rất mạnh Sản phẩm tự oxy hóa của tanin có màu nâu đỏ sau đó chuyển sang màu xám đen hoặc nâu thẩm

Tanin bị oxy-hóa sâu sắc và triệt để khi tác dung với KMnO4 trong môi trường aicd hoặc với dung dịch iod trong môi trường kiềm Ngươì ta lợi dụng tính chất này để định lượng tanin có trong nguyên liệu thực vật

Ngoài những tính chất trên tanin còn có thể tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ khác.Đặc biệt là dưới tác dụng của enzim oxy-hóa khử tương ứng Tanin thực vật dễ dàng bị oxy-hóa và ngưng tụ thành những sản phẩm có

màu hoặc không màu ảnh hưởng trực tiếp đến màu sắc và chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm thực phẩm được chế biến từ nguyên liệu thực vật

1.2 PHÂN LOẠI TANIN:

Toàn bộ các chất polyphenol bắt nguồn từ thảo mộc, có khối lượng phân tử nằm khoảng 500- 3000 dựa vào đặc tính hòa tan của nó người ta chia ra làm hai loại :

Tanin thủy phân hay gallotanin và tanin ngưng tụ hay tanin catechique

- Tanin thủy phân: Chúng là este phức tạp của các loại đường và acid

phenolcacbonxylie.Dưới tác dụng của enzim thủy phânvà duuới stác dụng của acidvà enzim cũng như của các kiềm chúng sẽ bị phân giải tạo thành các hợp phần ban đầu Chúng có thể xem như là những polyeste gallol của glucovà hiện nay người ta phân thành hai nhóm :

Nhóm galltanin: Khi phân hủy giải phóng ra acid gallique và những dẫn xuất gallol của nó

Nhóm ellagitanin: Khi thủy phân cho ra acid gallique và những acid đi kèm như : acid ellagique, acid chebudique, acid valonique

Công thức phân tử của một số acid như sau:

acid gallic acid hexahydrodiphenic

acid chebulic

Acid ellagic

- Tanin ngưng tụ: Tanin flavanique hay tanin ngưng tụ được biết ở Châu Aâu từ

thế kỷ 17 Chúng tạo thành một họ polyphenol dị hình không màu có bản chất hóa học gần giống với sắc tố antoxian và có nhân flavan Gặp chủ yếu trong các tổ chức thảo mộc, trong gỗ Người ta còn tìm thấy chúng có trong rau quả nhất là phần vỏ trái chín

1 3 NHỮNG PHẢN ỨNG THƯỜNG GẶP:

- Phản ứng oxy hóa khử: Dưới tác dụng của enzim polyphenoloxydaza các

hợp chất polyphenon bị oxy hóa thành các octoquinon bản thân các octoquinon cũng là những hợp chất oxy hóa và nếu có mặt các chất khử như vitanim C, gluco, và chúng sẽ oxy hóa các hợp chất này và tạo lại thành polyphenol

- Phản ứng cộng: Khi có mặt các acid amin các octoquinon tạo thành sẽ tham

gia phản ứng cộng với các acid amin các sản phẩm tạo thành bởi các phản ứng cộng lại bị oxy hóa để tạo thành các octoquinon tương ứng

- Các phản ứng nhưng tụ: Các octoquinon dễ dàng nhưng tụ với nhau để tạo

nên các sản phẩm có màu gọi chung là flonafen

Polyphenol + o2 polyphenoloxydaza octoquinon (1) Octoquinon + glucoza < -> Polyphenol + o2 + H2O (2) Octoquinon < -> Flobafen (3)

Trong điều kiện hô hấp bình thường thì phản ứng (1) và (2) chiếm ưu thế, trái lại trong điều kiện sản xuất thì phản ứng (1) và (3) chiếm ưu thế

2 LÊN MEN RƯỢU

2.1 Bản chất của quá trình lên men:

Lên men là quá trình oxy hóa khử sinh học để thu năng lượng và các hợp chất trung gian Lên men rượu là một quá trình sinh hóa phức tạp, đòi hỏi phải có sự tham gia của nấm men hoặc một số vi sinh vật khác Trong quá trình lên men rượu, đường được biến đổi thành rượu ethylic và CO2 Quá trình lên men rượu kèm theo sự hình thành các sản phẩm đồng thời giải phóng ra năng lượng Trong phản ứng lên men, đường được chia cắt thành các mạch cacbon

cơ bản để hình thành nên các hợp chất carbon mạch ngắn hơn

Để thực hiện được các hoạt động sống như sinh trưởng, sinh sản và phát triển của mình, vi sinh vật cũng đòi hỏi phải có năng lượng Lên men là quá trình cung cấp năng lượng và các hợp chất trung gian cho tế bào vi sinh vật Nhưng tế bào sống chỉ sử dụng năng lượng dưới dạng năng lượng tàng trữ

trong mạch cacbon và được giải phóng ra trong các phản ứng enzyme do sự chuyển electron từ mức năng lượng này sang mức năng lượng khác Các phản ứng sinh hóa xảy ra trong các quá trình lên men là những phản ứng chuyển hydro Nhưng sự chuyển hydro cũng tương đương với sự chuyển electron, vì lẽ nguyên tử hydro có thể tách ra thành proton H+ và electron Các enzyme xúc tác quá trình tách nguyên tử hydro khỏi cơ chất gọi là enzyme dehydrogenaza Như vậy, lên men là quá trình oxy hóa – khử có enzyme xúc tác hay nói cách khác là quá trình oxy hóa – khử sinh học Lên men là quá trình để thu năng lượng, qua đó hydro tách ra khỏi cơ chất được chuyển đến chất tiếp nhận cuối cùng là chất hữu cơ Hợp chất hữu cơ được khử đi vào môi trường dinh dưỡng và tích tụ lại trong đó Phụ thuộc vào sản phẩm nào được tích tụ chiếm ưu thế hoặc sản phẩm nào đặc trưng mà người ta phân ra lên men rượu, lên men lactic hay lên men butyric

2.2 Hệ vi sinh vật trong lên men rượu

Trong sản xuất rượu từ nguồn nguyên liệu chính là đường (trái cây), người ta

thường dùng những nhóm vi sinh vật sau:

- Nấm men, để lên men dịch đường thành rượu

- Vi khuẩn lactic, dùng để acid hóa dịch đường trước khi lên men Thông thường, các khảo sát lên men rượu cổ truyền cho thấy sau quá trình đường hóa, sẽ có một giai đoạn ngắn từ 4 – 6 giờ cho hoạt động của vi khuẩn lactic Vi trò của giai đoạn này nhằm chuyển một phần đường thành acid hữu

cơ, giúp cho pH môi trường về pH tối thích của nấm men, vì vậy thúc đẩy quá trình lên men rượu

2.2.1 Nấm mốc

Nếu sản xuất rượu từ nguyên liệu chứa tinh bột, phải trải qua giai đoạn đường hóa, tức là giai đoạn chuyển tinh bột thành đường Ngày nay, giai đoạn này đang sử dụng nấm mốc là nguồn giàu amylase Nấm mốc sử dụng trong giai đoạn này

có thể có nhiều loài khác nhau Đáng kể nhất là những loài sau:

Aspergillus oryzae là mốc có màu vàng, bào tử hở, được sử dụng rộng rãi

trong sản xuất tương và nước chấm Đặc điểm của nó là có hệ enzym amylase và procaeze

Aspergillus usamii là mốc màu xám trắng, rất giàu enzym amylase, được sử

dụng rất rộng rãi trong công nghiệp sản xuất rượu

Aspergillus awamori là mốc màu xám đen, giàu hệ enzym amylase và được

ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất rượu

Mucor rouxii thường có màu xám trắng, được sử dụng rộng rãi trong các

nhà máy rượu sản xuất theo phương pháp amylo Đặc điểm của chúng là phát triển tốt trong môi trường lỏng và tạo nhiều enzym amylase

2.2.2 Vi khuẩn

Trong sản xuất rượu, một số nhà máy có sử dụng vi khuẩn lactic để tạo pH thích hợp cho quá trình lên men Sau khi đường hóa xong, ta cho vi khuẩn lactic phát triển Vi khuẩn này tạo độ axit nhất định Thường sử dụng vi khuẩn

Thermobacterium cereale và vi khuẩn Denbruckii

2.2.3 Nấm men

Nấm men là tác nhân cơ bản gây ra quá trình lên men rượu Thường sử

dụng nấm men thuộc họ Saccharomyceteaceac, loài Saccharomyces cerevisiae Theo đặc tính lên men, chia Saccharomyces ra làm hai nhóm :

+ Nấm men lên men nổi: là những nấm men lên men rất mạnh và rất

nhanh Nhiệt độ lên men thường ở 20 – 280C trong khi lên men thường tạo thành nhiều bọt và tế bào nấm men thường nổi trên bề mặt dịch lên men Các chủng nấm men nổi sử dụng trong sản xuất rượu và sản xuất nấm men bánh

mì

+ Nấm men chìm: (thường lên men ở nhiệt độ thấp) Trong quá trình lên

men, tế bào không chuyển lên bề mặt mà nó thường ở dưới đáy dịch men Lên men ở nhiệt độ 5 – 100C, rất chậm và xảy ra yếu Sau khi lên men, chúng kết xuống đáy thùng tạo thành váng cặn Nấm men chìm thường hay dùng trong sản xuất bia

Tế bào nấm men chứa rất nhiều protein và các loại vitamin nhóm B Đó là một đặc điểm quan trọng khiến cho việc sản xuất sinh khối nấm men dùng làm thức ăn bổ sung cho người và động vật từ rất lâu đã được quan tâm và ngày nay đã trở thành một trong những ngành sản xuất quan trọng ở hầu hết các nước có kinh tế phát triển

a) Phân loại khoa học nấm men họ Saccharomycetaceae

Phân ngành (subphylum) : Saccharomycotina

Các loài chính

Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces ellipsoideus Saccharomyces oviformis Saccharomyces uvarum

Trong sản xuất rượu người ta dùng các nòi nấm men thuộc giống

Saccharomyces cerevisiae (men bia) và Saccharomyces oviformis (men rượu

vang) Giữa các nòi này có các đặc điểm khác nhau Đối với lên men từ tinh bột thì dùng một số nòi khác với lên men từ dịch đường Vì thế, trong sản xuất rượu vang người ta thường sử dụng các chủng nấm men thuần kiết sau:

+ Saccharomyces vini : Trước đây nấm men này có rất nhiều tên khác

nhau như: Saccharomyces ellipsoideus, Saccharomyces meyer Nấm men này

có khả năng kết lắng rất nhanh Kích thước của chúng khoảng (3-8)x(5-12)

µm Chúng sinh sản theo kiểu nảy chồi và sinh bào tử Loại nấm men có khả năng sinh ra enzyme Invertase ngoại bào có thể thủy phân đường saccharose thành glucose và fructose Vì vậy trong dịch đường lên men có bổ xung loại

đường này thì hàm lượng rượu tạo thành có thể lên tới 18-19% S.vini còn

tổng hợp được các cấu tử bay hơi, các sản phẩm thứ cấp làm cho rượu vang có hương vị đặc biệt

+ Saccharomyces uvarum: chúng có hình thái rất giống các loài nấm men

và cũng có khả năng lên men rượu, nhưng khả năng tạo bào tử của chúng cao hơn rất nhiều các loài nấm men khác (nhất là khi được nuôi trong môi trường thạch – malt) Trong quá trình lên men chúng có khả năng tạo được lượng rượu cao khoảng 12-13%

+ Saccharomyces oviformis: nấm men này có khả năng lên men dịch

đường để tạo thành rượu rất cao (có thể lên đến 18% V) Về hình thái giống

này không khác biệt gì lớn so với các giống của Saccharomyces Trong môi

trường lỏng, chúng lên men và trong môi trường rắn, chúng oxy hóa những gluxit sau đây: glucose, fructose, mantose, sacchaose, 1/3 rafinose và maltose Các enzyme glucozimase, invertase và rafinase được hình thành bền vững, còn maltase không ổn định Loại nấm men này không sử dụng galactose, lactose, imulin, kcilose và arabinose Chúng sử dụng bằng cách oxy hóa ethanol, glycerin nhưng không sử dụng manit, dulsit, sorbit: đối với các axit hữu cơ có thể sử dụng axit hữu cơ: axit acetic, axit lactic, nhưng không dùng được axit malic, axit succinic và axit citric

Nấm men Saccharomyces cerevisiae

b) Sự sinh sản của nấm men Saccharomyces

Nấm men có thể sinh sản vô tính thông qua mọc chồi hoặc hữu tính

thông qua sự hình thành của nang bào tử Trong quá trình sinh sản vô tính,

chồi mới phát triển từ men mẹ khi các điều kiện thích hợp và sau đó, khi chồi

đạt tới kích thước của men trưởng thành thì nó tách ra khỏi men mẹ Khi các điều kiện dinh dưỡng kém các men có khả năng sinh sản hữu tính sẽ tạo ra các nang bào tử

Quá trình sinh sản của nấm men

1 Bắt đầu; 2 Kết hợp; 3 Bào tử

c) Nuôi cấy nấm men trong quá trình lên men rượu

Trong nồi lên men cần phải tiến hành nhân giống để men giống sinh sôi đủ lượng tế bào có khả năng lên men tùy thuộc vào quy mô sản xuất Quá trình nhân giống có thể qua nhiều cấp và thể tích của mỗi cấp tăng dần Nhiều nhà máy rượu chỉ cần nhân giống một lần và sau đó dùng sinh khối nấm men để

lên men nhiều lần mới cần phải nhân giống lại Trường hợp này cũng có thể gặp những dạng đột biến làm giảm năng lực lên men hoặc men bị thoái hóa Giống từ môi trường thạch nghiêng cấy sang bình môi trường lỏng 100 ml rồi cấy chuyền sang bình 500ml, tiếp theo là 5l, 10l, 100l, 1000l, 5000l… Nuôi men từ thùng 100l phải thổi khí và khoảng 1 – 2 giờ khuấy trộn môi trường một lần Trong quá trình nuôi cấy cần duy trì nhiệt độ thích hợp đối với từng nồi men Nói chung cần giữ nhiệt độ ở khoảng 30 – 320C

2.3 Cơ sở hóa sinh của quá trình lên men rượu:

Từ năm 1803, L.J.Thenard chứng minh rằng nấm men là nguyên nhân trực tiếp của các quá trình lên men rượu Đến năm 1810 được Gay-Lussac viết thành phương trình:

C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2L.Pasteur là nhà bác học Pháp, đã có nhiều công trình nghiện cứu về nấm men, và sự lên men rượu Năm 1857 Pasteur đã chỉ ra rằng “Sự phân giải đường thành rượu và CO2 là sự hô hấp của nấm men trong điều kiện yếm khí”

Thời đó Pasteur còn có quan điểm sai lầm là “sự lên men chỉ xảy ra trong tế bào nấm men sống” Về sau, Buchner đã nghiên cứu bổ sung hoàn chỉnh bản chất quá trình lên men rượu qua thí nghiệm lên men rượu bằng dịch nghiền tế bào nấm men và ông đã đưa đến kết luận chính xác như sau về lên men rượu”sự lên men rượu là sự phân giải các chất đường thành rượu và CO2dưới tác dụng của chất men do nấm men tiết ra

Sự lên men rượu (etanol) 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 xúc tác khác nhau

Nếu trong điều kiện hiếu khí thì nấm men sẽ sinh sản, phát triển mạnh, tạo sinh khối nấm men là chủ yếu và tạo một lượng rất ít etanol điều này được ứng dụng trong sản xuất nấm men để ăn, nấm men bánh mỳ…

2 4 Quá trình hóa học của lên men rượu:

Xét về mặt hóa học, lên men rượu bình thường chia làm hai thời kỳ:

- Thời kỳ cảm ứng: là thời kỳ đầu đường hướng phản ứng xảy ra theo chiều

hướng sản phẩm hình thành là glyxerin Bởi lẽ lúc này hàm lượng axetaldehyt (CH3CHO) chưa có nhiều để tiếp nhận hydro của alcoldehydrogenaza mà hydro

lại chuyển đến cho photphoglyxeraldehyt tạo thành photphoglyxerin, sau đó photphoglyxerin bị thủy phân giải phóng axit photphoric và glyxerin

- Thời kỳ tĩnh: Lúc này lượng acetaldehyt đã hình thành nhiều, nên hydro

từ alcoldehydrogenaza lại chuyển sang acetaldehyt (CH3CHO) theo chiều hướng sản phẩm chủ yếu là rượu etylic và CO2

Trong quá trình lên men rượu đầu tiên tế bào nấm men hấp phụ đường và chất dinh dưỡng khác lên bề mặt của nó Sau đó các chất khuếch tán qua màng bán thấm của tế bào vào trong tế bào Sự khuếch tán này tuân theo định luật chung của sự thẩm thấu Nước có thể ra vào tự do nhưng đường và các chất tan khác đã vào tế bào rồi thì không cho quay ra Trong nguyên sinh chất của tế bào nấm men, đường được chuyển hóa thành rượu và CO2 Rượu và CO2 tạo thành được thoát ra ngoài khỏi tế bào và khuếch tán vào môi trường, rượu hòa tan trong nước bất cứ tỷ lệ nào Lúc này môi trường lên men nhanh chóng được bão hòa bởi khí CO2, khí CO2 hấp phụ trên bề mặt của tế bào nấm men và các vật thể rắn khác Khi các bọt khí bám đầy trên bề mặt của tế bào nấm men tạo thành như một cái phao, thắng được trọng lực của tế bào, cả bọt khí và nấm men nổi lên Bọt khí vỡ tế bào nấm men lại chìm xuống Như vậy nếu quan sát vào môi trường lên men ta thấy nấm men vốn không di động trở thành di động Hiện tượng này góp phần làm tăng nhanh quá trình trao đổi chất và tốc độ lên men được tăng nhanh một cách tương ứng

2.5 Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu:

2.5.1 Oxy

Khi yếm khí: Sự lên men rượu mạnh mẽ, song sự phát triển của nấm men lại

hạn chế, khi đó nấm men thu năng lượng để duy trì hoạt động sống của chính nó

Khi có O 2: lúc này sản phẩm tạo thành chủ yếu là CO2 + H2O, do quá trình hô hấp tế bào xảy ra tối đa để nấm men phát triển, sẽ kìm hãm lên men rượu, hiện tượng kìm hãm lên men rượu dưới ảnh hưởng của oxy, là hiệu ứng pasteur Như vậy trong điều kiện môi trường thật yếm khí và pH = 4 – 5 thì sự lên men rượu sẽ xảy ra theo cơ chế nuôi ngược dương, trái lại khi có hiệu ứng pasteur thì sự lên men rượu sẽ xảy ra theo cơ chế nuôi ngược âm

Vậy quá trình lên men rượu phải để trong thùng kín

2.5.2 Nhiệt độ

Nấm men khá bền vững ở nhiệt độ thấp, nó có thể sống trong băng nhiều tháng, thậm chí ở nhiệt độ -190oC