Đồ án môn học: Cây dừa

Cây dừa là loại trái cây khá phổ biến tại Việt Nam.. Và nó cũng chính là thế mạnh của chúng ta. Bên cạnh đó, các sản phẩm của dừa cũng rất phong phú và đa dạng như Ruou, thạch... Trong đây là quy trình sản xuất và các nguyên liệu, phụ gia sản cuất các sản phẩm 1. Rượu vang dừa 2. Nước dừa đóng lon 3. Cơm dừa sấy khô 4. Kẹo dừa 5. Dầu dừa 6. Đường dừa

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU

1.1 Nguyên liệu

1.1.1 Giới thiệu chung [19]

Dừa (danh pháp khoa học: Cocos nucifera), là một loài cây trong họ Cau (Arecaceae) Nó cũng là loài duy nhất trong chi Cocos và là một loại cây lớn, thân đơn trục (nhiều khi gọi là

nhóm thân cau dừa) có thể cao tới 30 m, với các lá đơn xẻ như lông chim 1 lần, cuống và gân chính dài 4–6 m

Bảng 1.1: Phân loại khoa học

1.1.2 Nguồn gốc cây dừa [2]

Từ nhiều thế kỷ này, cây dừa đã là một trong những cây trồng chính và phổ biến ở hầu hết các nước thuộc vùng nhiệt đới và xích đạo trên thế giới

Chính do sự phân bố rộng rãi trong tự nhiên này, người ta đã chứng minh cây dừa có nguồn gốc nhiệt đới, là một loại hải thảo, thích hợp với các vùng có khí hậu nóng và ẩm của miền nhiệt đới Nhưng xét về nguồn gốc phát sinh của cây dừa thì đã có nhiều cuộc tranh luận gây go của nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới hơn thế kỷ qua và cho đến nay vẫn chưa thống nhất một kết luận chung

Theo Von Martius (1928) đã viết trong quyển: “Historia Naturalis Palmarum” cho rằng:

“Nguồn gốc phát sinh của cây dừa là ở bờ biển phía Tây của Trung Mỹ” Lý luận của Martius

đã dựa vào nguồn gốc phát sinh của các Loài, Bộ, Họ và ngay đến sự quan hệ với các Giống của cây dừa đã được tìm thấy ở châu Mỹ

Đã có một thời, người ta đã tranh luận là: “Trái dừa có thể hay không có thể lan tràn khắp nơi bởi biển cả mà không có sự giúp đỡ của con người”

Theo Cook (1901) rồi đến Werth (1913) đã đưa ra lập luận nhằm công kích quan niệm cho rằng: “Trái dừa được lan tràn khắp nơi bởi biển cả mà không có sự giúp đỡ của con người”

Vì lúc bấy giờ, hai ông đã không tìm thấy ở nơi nào cây dừa tự phát sinh được trên bờ biển Vẫn theo Cook: “các loại cây trồng ở các quần đảo và bờ biển Thái Bình Dương đều có nguồn gốc phát sinh từ châu Mỹ” và “Lịch sử cũng đã chứng minh sự hiện diện rất lâu đời của cây dừa ở Cuba, Puerto Rico, Brazil và Columbia và các nông dân đã mang cây dừa từ châu Mỹ phân bố đi khắp nơi”

Năm 1910, Cook bổ sung thêm: “nguồn gốc thật sự của cây dừa là từ thung lũng Andine ở Columbia rồi được phân bố tiếp theo bởi các người dân đi về phía các đảo của Thái Bình Dương và của biển Ấn Độ

Theo Ainsi Guppy (1906), Beccari (1917) và Ridley (1930) đã viết trong tác phẩm “The dispersal of plants throughout the world” (sự phân tán của cây trồng trên thế giới) đã bổ sung thêm ý kiến cho rằng: “Cây dừa có nguồn gốc từ bờ biển Thái Bình Dương của vùng nhiệt đới châu Mỹ”

Theo Edmondson (1941) đã chứng minh rằng: “Trái dừa có thể nảy mầm sau khi trôi nổi trên biển suốt thời gian là 110 ngày, Trong thời gian này, nếu gặp dòng nước thuận lợi trái dừa có thể được mang đi xa 5.000 km

Nhưng nếu một trái dừa có thể được mang thật xa bởi dòng nước biển thì những điều kiện may mắn để nó nảy mầm trên cát của một vùng duyên hải là điều kiện rất hiếm bởi vì tự nó khó mà bảo vệ lấy nó để chống lại những thảm thực vật tại chỗ, cua, lợn rừng và những loài gặm nhắm khác sẽ ăn mất đi những mầm non của trái

Tuy nhiên, trái dừa có thể tự mọc được mà không có sự giúp đỡ của con người Điều này

đã được thực tế chứng minh ở khu vực phun của núi lửa Krakatoa, thuộc đảo Java – Indonesia Năm 1883, núi lửa đã tàn phá hoàn toàn cây cối và động vật hiện diện ở vùng này

và các vùng lân cận như Verlaten, Lang, bị phủ đầy một lớp nham thạch núi lửa dày 30 cm Đến năm 1897,một đoàn khảo sát khoa học viếng các đảo này và đã tìm thấy những cây dừa không được con người trồng ở đảo Lang Và vào năm 1906 người ta đã ghi nhận cây dừa mọc

ở hai đảo Krakatoa và Verlaten

Theo Van leeuwen (1933): Vào năm 1932, người ta đã tìm thấy trên đảo Anak Krakatoa

IV (một quần đảo vừa mới nổi lên năm 1930) trong khi núi lửa đang hoạt động có 41 trái dừa đang nảy mầm, một vài trái đã ra rễ

Theo các tài liệu về sau cho rằng :

Cây dừa có nguồn gốc từ đảo Andes thuộc quần đảo Polynesia ở Thái Bình Dương cách đây 3000 - 4000 năm

Người ta phỏng đoán rằng: “có lẽ trước kia các vườn dừa thiên nhiên mọc ven theo các bờ biển quần đảo Polynesia có các trái già rụng xuống biển, bị sóng đánh dạt đi rất xa rồi trôi dạt vào những bãi cát ở vùng đất liền, mọc lên và tiếp tục sinh sản, lan truyền ra mãi”

Theo Child (1964): Đã có nhiều ý kiến của các nhà nghiên cứu cho rằng ở một nơi riêng biệt nào đó có sự tập trung mạnh mẽ của một loại cây trồng nào đó sẽ chưa đủ dữ kiện đẻ kết luận rằng nơi đó là nguồn gốc xuất xứ của loại cây trồng đó Nhưng điều chắc chắn rằng chính con người đã đóng góp một phần rất quan trọng trong việc mở rộng vùng trồng dừa mà người ta nhận thấy ngày nay

Theo Child (1964), Purseglove (1968) cùng cho rằng nguồn gốc cây dừa là ở vùng Indo – Pacific (Ấn Độ - Thái Bình Dương)

1.1.3 Khu vƣc địa lý [20]

1.1.3.1 Sự phân bố cây dừa trên thế giới

Những vùng trồng dừa chính trên thế giới cho thấy giới hạn phân bố của cây dừa nói chung không vượt quá giới hạn 220

vỉ bắc đến 220 vỉ nam, nghĩa là thuộc đới xích đạo và cận xích đạo Bên ngoài giới hạn này cây dừa mọc chậm, chậm trổ buồng, cho ít trái…

Ngoài ra cũng có sự tương quan khá rõ giữa cao độ và vĩ độ đối với sự thành công của việc trồng dừa Nếu càng xa xích đạo thì giới hạn cao độ phải càng thấp Cây dừa là cây đòi hỏi điều kiện sinh thái kiểu khí hậu nóng ẩm, điều hòa quanh năm và mang tính chất hải dương Hiện các vùng trồng dừa lớn mang tính công nghiệp trên thế giới đều tập trung chủ yếu ở vùng Đông Nam Á, các đảo ở Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương như: Philippin, Malaysia, Indonesia, Ấn Độ, Srilanca,…

1.1.3.2 Tình hình sản xuất dừa trên thế giới và ở Việt Nam [20]

Trên thế giới:

Theo số liệu của FAO năm 1993 thì trên thế giới có 84 quốc gia trồng dừa với diện tích khoảng 11 triệu ha và sản lượng khoảng 45 triệu tấn/ năm Đến năm 2000 tổ chức IPGRI đã thống kê có 86 quốc gia trồng dừa với tổng diên tích khoảng 11,6 triệu ha

Hiện nay có khoảng trên 93 quốc gia trồng dừa, tổng diện tích khoảng 11,8 triệu ha Trong

đó khu vực Châu Á Thái Bình Dương có khoảng 10,4 triệu ha (chiếm 87,9% tổng diện tích dừa thế giới)

Sản lượng dừa thế giới hiện nay đạt 54,716,444 tấn cơm dừa khô Trong đó Philippin là nước dẫn đầu với sản lượng dừa lên đến 19.500.000 tấn trong 1 năm và Việt Nam đứng hàng thứ 8 trên thế giới

Bảng 1.2: 10 quốc gia sản xuất dừa nhiều nhất thế giới

Ở miền Bắc, do giới hạn bởi một số điều kiện sinh thái, nhất là nhiệt độ và ánh sáng không phù hợp lắm với yêu cầu của cây dừa nên diện tích trồng không đáng kể, tập trung chủ yếu ở Thanh Hóa, Nghệ Tỉnh

Ở miền Nam, cây dừa được trồng rất rộng rãi

Ở Duyên Hải Nam Trung Bộ: diện tích khoảng 27.389 ha (chiếm 19% diện tích trồng dừa

cả nước) tập trung chủ yếu ở Bình Định, Quảng Ngãi, Nha Trang,…

Ở Đông Nam Bộ: khoảng 6.769 ha chiếm 4,75% diện tích cả nước, tập trung ở Bình Dương, Đồng Nai, Bình Thuận, Bà Rịa- Vũng Tàu…

Ở Tây Nam Bộ: đây là vùng tập trung của cả nước, chiếm 73% diện tích cả nước Trong

đó, riêng Bến Tre chiếm 20% tổng diện tích cả nước

1.1.3.3 Thời gian thu hoạch – phương pháp thu hoạch:

Dừa là cây công nghiệp lâu năm, sống trong vùng nhiệt đới, thích nghi dễ dàng trên nhiều vùng sinh thái khác nhau, thời gian thu hoạch dừa là quanh năm

Ở Việt Nam, thu hoạch dừa khá nguy hiểm vì người hái phải leo lên cây, dùng dao chặt đứt buồng dừa, cột và đưa cả buồng dừa xuống, hoặc cũng có thể dùng cây dài có cột lưỡi liềm ở đầu chỉ cần đứng ở dưới giựt dừa là được (chỉ áp dụng khi hái dừa khô) Ở 1 số nơi người ta đã huấn luyện khỉ hái dừa để giảm thiểu tai nạn cho người hái dừa

Ở Thái lan và Milaysia, huấn luyện khỉ đuôi lợn để thu hoạch dừa

Bảng 1.3: Thành phần và khối lượng các bộ phận trái dừa nặng 1,2kg

0,36 0,12 0,06 0,18

30

(1) Vỏ ngoài (2) Sơ dừa (3) Vỏ quả trong (4) Nội nhũ (5) Phôi

Bảng 1.4 : Thành phần dinh dưỡng trong cơm dừa

Hình 1.2: Các lớp của quả dừa

Theo bề dày của cơm dừa, đi từ vỏ ngoài vào trong cơm dừa có các vùng theo thứ tự như sau: vùng vỏ ngoài (testa), vùng gần vỏ (near testa), vùng giữa cơm (imtermediate region) và vùng gần nước (near water) Càng gần nước hàm lượng béo của cơm dừa càng giảm Khi nạo cơm dừa, lớp gần nước được nạo đầu tiên rồi đến vùng giữa và gần vỏ nâu, lớp vỏ nâu được chừa lại (tận dụng thì ép làm dầu dừa)

Mặt khác theo tiến trình hình thành cơm dừa có ba phần tạo thành cơm dừa không đồng thời:

- Vùng cực đối diện với cuống: cơm dừa được hình thành trước tiên

- Vùng ở giữa trái (vùng xích đạo) có chu vi lớn nhứt

- Vùng cực ở cuống: được hình thành sau cùng nên mềm hơn, hàm lượng nước cao hơn, còn đạm, đường, béo có khi được tạo thành chưa đầy đủ và gáo dừa hình thành sau nên độ cứng kém, nhứt là ở 3 lổ mầm (mắt dừa) nên lũ chuột tinh khôn khoét dừa ở vùng này Ở trái dừa quá chín (trên 12 tháng tuổi) vùng cực ở cuống do có phôi mầm phát triển thành mộng hút chất bổ dưỡng trong cơm nên hư hỏng trước tiên (mỏng dần và nhớt) Chồi mầm nhú qua một trong ba

lổ mầm để ra bên ngoài phát triển thành cây dừa

Hàm lượng các chất trong cơm dừa phụ thuộc vào tuổi của quả dừa thu hoạch Theo các phân tích và nghiên cứu thời điểm thu hoạch thích hợp nhất của trái dừa dùng trong chế biến thực phẩm là khi dừa đạt đến mức trưởng thành 11 tháng tuổi (lúc này trái dừa đã “lắc nước rõ”, vỏ có đốm nâu) Nếu thu hoạch sớm hơn cơm dừa chưa đạt hàm lượng béo cao, thu hoạch muộn hơn cơm dừa có khả năng dễ hư hỏng do phôi mầm phát triển tiêu thụ chất bổ dưỡng Cơm dừa không những cung cấp những chất dinh dưỡng cơ bản như đạm, đường, béo mà còn cung cấp các chất khoáng hay vitamin hiện diện theo tỷ lệ khác nhau tùy theo tháng tuổi thu hoạch Ở dừa non (6 – 8 tháng tuổi) có nhiều chất khoáng, vitamin như Natri, Kali, Calcium, Photpho, Sắt, Magnesium, Thiamine, Ribo flavine, Acid ascorbic (Vitamin C) Cơ thể có thể hấp thụ 100% từ nước dừa nhưng chỉ hấp thụ 10% khoáng chất từ nước uống bình thường

1.2.2 Nước dừa [20]

Nước dừa là 1 chất lỏng trong suốt nằm bên trong dừa non Khi quả chín nước dừa dần được thay thế bằng thịt dừa và không khí

Nước dừa chứa các chất như đường, đạm, chất chống oxi hóa, các vitamin và khoáng chất,

là nguồn cung cấp và tạo ra cân bằng điện giải đẳng trương tốt cũng như là nguồn thực phẩm

bổ dưỡng Nước dừa được dùng làm nước giải khát tại nhiều vùng nhiệt đới Nước dừa là vô trùng khi quả dừa chưa bị bổ ra, và có thể dùng làm dung dịch truyền ven Nó cũng được

dùng để sản xuất món tráng miệng dạng sệt có tên gọi Thạch dừa (nata de coco) Đôi khi,

nước dừa khô cũng được cô cạn thành chất có màu nâu đen được gọi là nước màu dừa, dùng làm chất tạo màu cho thức ăn thay cho nước màu được làm từ đường (glucose)

Bảng 1.5: Thành phần dinh dưỡng nước dừa

Bảng 1.6: Thành phần chất khoáng của nước dừa

Bảng 1.7: Thành phần vitamin của nước dừa :

1.2.3.2 Amylase

Amylase là một hệ enzyme rất phổ biến trong thế giới sinh vật

Các enzyme này thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong nhóm polysaccharide với sự tham gia của nước:

RR’ + H-OH  RH + R’OH

Có 6 loại enzyme được xếp vào 2 nhóm:

+ Endoamylase (enzyme nội bào) + Exoamylase (enzyme ngoại bào)

Cơ chất tác dụng của amylase là tinh bột và glycogen

- Phân loại :

- Enzym α - amylase(EC 3.2.1.1) hay α – 1-4 – glucanohydrolase

Hình 1.3: Enzym α - amylase

Thủy phân tinh bột -> dextrin + một ít maltoza Dextrin có khả năng họat hóa cao đặc trưng cho tính chất của enzyme này

Phân tử có 1 - 6 nguyên tử C, tham gia vào sự hình thành ổn định cấu trúc bậc 3 của enzyme -> tính bền nhiệt của enzyme

α - amylase của sinh vật có những đặc tính rất đặc trưng về cơ chế tác động, chuyển hóa tinh bột, khả năng chịu nhiệt

+ Thể hiện họat tính trong vùng axit yếu:

- Nấm mốc: pH = 4,5 - 4,9

- Vi khuẩn: pH = 5,9 - 6,1 pH<3 vô hoạt trừ enzyme của Asp.Niger pH = 2,5 - 2,8

+ α - amylase của nấm mốc có khả năng dextrin hóa cao tạo ra một lượng lớn glucoza

và maltoza

+ t0 tối thích cho hoạt động xúc tác của α - amylase từ các nguồn khác nhau cũng không đồng nhất

Trong dung dịch đệm pH = 4,7; α - amylase của Asp Oryzae rất nhạy với tác động của

nhiệt độ cao, thậm chí ở 40oC trong 3 giờ hoạt lực dextrin hóa của nó chỉ còn 22 - 29%, hoạt lực đường hóa còn 27 -85% Ở 50oC trong 2 giờ, α - amylase của nấm sợi này bị vô hoạt hoàn toàn

 Cơ chế tác động :

Các giai đoạn của QT thủy phân tinh bột của α-amylase

* Giai đoạn dextrin hóa:

Tinh bột dextrin phân tử lượng thấp

* Giai đoạn đường hóa:

Dextrin  tetra và trimaltose  disaccharide và monosaccharide

Amylase  oligosacharide  poliglucose

Maltose  maltotriose  maltotetrose

Đây là một exoamylase thủy phân tinh bột từ đầu và không khử chuỗi polysaccharide Enzyme β – amylasen xúc tác sự thuỷ phân các liên kết 1,4 α-glucan trong tinh bột , glucogen

và polysaccharide, phân cắt từng nhóm maltose từ đầu không khử của mạch Maltose được tạo thành do sự xúc tác của β-Amylase có cấu hình β

Enzyme β-Amylase chịu nhiệt kém hơn α-Amylase nhưng bền hơn với acid β-Amylase bị bất hoạt ở nhiệt độ 700C Nhiệt độ tối thích của β-Amylase là 63 – 650C , pH 5,4 – 5,6

1.2.3.3 Lipase

Thủy phân glyceride thành glycerin và acid béo

Enzyme này thuộc lớp enzyme Hydrolase, là nhóm enzyme xúc tác sự thuỷ phân.Phản ứng thủy phân làm đứt liên kết đồng hoá trị giữa hai nguyên tử của phân tử cơ chất gắn các phần tử của phân tử H2O

Các hoá trị được tạo nên do sự đứt liên kết trên có thể biểu thị như sau:

Hình 1.5 Cấu trúc không gian của lipase Hình 1.4:Cơ chế tác dụng của β-Amylase lên tinh bột

A-B + H2O  A-H + B-OH A-B là phân tử cơ chất

Các phản ứng do enzyme này xúc tác luôn có nước tham gia

Lipase là một enzym tan trong nước, xúc tác thủy phân liên kết hóa học este trong nước để tạo thành acid béo và glycerol Lipase không tan trong chất béo

Lipases là enzyme mà xúc tác cho sự thủy phân triglyceride thành di-và mono-glycerides, glycerol và acid béo tự do Các enzyme như protease và carbohydrases đã được sử dụng trong công nghiệp cho nhiều năm và chiếm một góc rộng lớn thị trường enzyme Trong khi lipases hiện tại ít hơn 5% của thị trường, trong khi enzyme này có tiềm năng tăng đáng kể qua một loạt các ứng dụng khác nhau Ứng dụng có thể trong y tế của lipase đang được xem xét,

ví dụ về sự ức chế của enzyme như là một phương pháp giảm hấp thụ acid béo đang được điều tra có thể là một hướng điều trị cho bệnh béo phì

1.2.3.4 Phospholipase:

Phospholipase là một enzyme thủy phân phospholipid thành các acid béo và các chất lipophilid Có bốn lớp lớn, gọi là A, B, C và D được phân biệt bởi những loại chất xúc tác cho phản ứng của chúng:

 Phospholipase A

 Phospholiasa A1 - sẽ tách các chuỗi acyl

 Phospholipase A2- sẽ tách các chuỗi acyl , giải phóng ra acid arachidonic

 Phospholipase B- tách các chuỗi acyl theo cả phosphalipase A1 và phospholipase A2

và còn được gọi là lysophospholipase

 Phospholipase C giải phóng diacylglycerol một và phospholipase C đóng vai trò trung tâm trong việc dẫn truyền tín hiêu , giải phóng các inóitol triphosphate

 Phospholipase D – giải phóng acid phosphatidic và rượu

Các loại C và D được xem là phosphodiesterase

Hình 1.6 : Những mặt hoạt động của enzyme phosphalipase

1.3 Các biến đổi ảnh hưởng đến sản phẩm [18]

 Lên men rượu :

Hình 1.7: Quá trình lên men rượu

Để lên men người ta cho vào môi trường một lượng tế bào nấm men nhất định Tùy theo phương pháp lên men mà lượng nấm men cho vào khác nhau Thông thường khi lên men, lượng tế bào nấm men phải đạt được > 100 triệu tế bào trong 1ml dịch lên men Do diện tích bề mặt của tế bào nấm men rất lớn nên khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng rất mạnh Đường lên men và các chất dinh dưỡng khác trong môi trường lên men trước tiên được hấp thụ trên bề mặt của nấm men sau đó khuếch tán qua màng vào bên trong tế bào nấm men, rượu và CO2 sẽ được tạo thành

Rượu etylic tạo thành khuếch tán ra môi trường bên ngoài qua màng tế bào nấm men Rượu hòa tan vô hạn trong nước nên khuếch tán rất nhanh vào môi trường, CO2 cũng hòa tan vào trong môi trường nhưng sự hòa tan không lớn Ở áp suất 800 mmHg, nhiệt độ 25 –

300C là 0,856 – 0,837 lít CO2 trong một lít nước Vì thế CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ khuếch tán vào môi trường và nhanh chóng đạt được trạng thái bão hòa Khi bão hòa, CO2 bám xung quanh tế bào nấm men hình thành những bọt khí Tế bào nấm men thường dính liền với nhau, bọt khí sinh ra ngày càng nhiều và lớn dần lên hình thành túi lớn, đến lúc nào đó có sự chênh lệch giữa khối lượng riêng của môi trường và tế bào nấm men sẽ nổi lên trên bề mặt Khi đến bề mặt, do có sự thay đổi đột ngột sức căng bề mặt nên chúng bị vỡ ra làm cho khí CO2 bị phóng thích ra bên ngòai Lúc này khối lượng riêng của nấm men đủ lớn trở lại nên chúng bị chìm xuống Quá trình này diễn ra liên tục nên tế

bào nấm men vốn từ trạng thái tĩnh chuyển sang trạng thái động, làm gia tăng khả năng tiếp xúc tế bào nấm men và môi trường điều này làm cho quá trình trao đổi chất diễn ra nhanh hơn, mạnh mẻ hơn Khi đó làm tăng nhanh quá trình lên men

Khí CO2 ức chế quá trình lên men, nhưng trong quá trình thoát khí CO2 làm tăng khả năng lên men của nấm men Kích thước, vật liệu chế tạo của thiết bị lên men, các chất hòa tan mang điện tích, các vật lơ lững khác hiện diện trong dịch lên men khi lên men đều ảnh hưởng đến sự thoát khí CO2 nên cũng ảnh hưởng quá trình lên men

CHƯƠNG 2 : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

2.1 Rượu vang dừa [3]

Hình 2.1 : Hình ảnh rượu vang dừa

Như chúng ta đã biết rượu vang là một loại rượu lên men từ trái cây, là một thức uống có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon và có lợi cho sức khỏe con người khi dùng một cách điều độ Đã có nhiều loại trái cây lên men làm rượu vang và dừa cũng là một trong những loại trái cây được lên men truyền thống, với hương vị thơm ngon đậm đà mang đậm xứ

sở quê hương Việt Nam Dừa là một loại thức uống giải khát rất tốt cho sức khỏe, với các vitamin và lượng khoáng chất dồi dào Vì thế, rượu vang dừa cũng mang đậm nguồn dinh dưỡng dồi dào ấy

2.1.1 Nguyên liệu :

Trong sản xuất rượu vang dừa, người ta dùng nguyên liệu là nước dừa tươi (khoảng 7 tháng tuổi)

2.1.2 Nấm men

a Đặc tính chung của nấm men

Quá trình lên men rượu được thực hiện nhờ loài Saccharomyces, loài này có tính kỵ khí

không bắt buộc, chúng có khả năng hô hấp và lên men, khả năng lên men của chúng rất

khác nhau Sinh trưởng kỵ khí nghiêm ngặt ở Saccharomyces cerevisiae chỉ xảy ra ở một

vài thế hệ, bởi vì sự tổng hợp sterol cần cho việc hình thành cấu trúc màng tế bào đòi hỏi phải có oxy Nếu sterol và các acid béo chưa no được cung cấp thì nấm men có thể sinh trưởng trong điều kiện kỵ khí nghiêm ngặt trong tự nhiên như: trong đất, thực phẩm, rau quả Nấm men sẽ sinh sản bằng nha bào trong điều kiện nuôi cấy không thuận lợi hoặc môi trường quá nghèo dinh dưỡng

Tế bào nấm men có hình thái và kích thước khác nhau Tùy loài, tùy giống, chúng có thể hình cầu, hình bầu dục, hình trứng, hình quả chanh, hình ống Tùy theo loại, giống và điều kiện sinh trưởng kích thước tế bào nấm men khác nhau rất nhiều, chúng có thể thay đổi trong khoảng 1,5 – 5,3 µm hay có khi dài hơn nữa, các loại nấm men thường dùng trong sản xuất rượu bia có kích thước khoảng 4 – 7 µm

Oxy, hydro, cacbon

Oxy, hydro cung cấp cho tế bào từ nước của môi trường Nguồn cung cấp cacbon là các loại đường khác nhau Ở những giai đoạn nhất định, nấm men còn sử dụng nguồn cacbon của acid amin

Nitơ

Nấm men không có men ngoại để phân giải protid, cho nên không thể phân cắt alblumin của môi trường thành chất có khả năng đồng hoá mà phải cung cấp nitơ ở dạng hoà tan Có thể là đạm hữu cơ hoặc vô cơ Dạng hữu cơ thường được sử dụng là acid amin, pepton, amid, ure Đạm vô cơ là muối amon khử nitrat, sulfat

và enzyme, một số nguyên tố vi lượng như magie, sắt có ảnh hưởng đến quá trình sinh lý, sinh hoá của nấm men Magie tham gia vào nhiều phản ứng trung gian của sự lên men Sắt tham gia vào thành phần enzyme sự hô hấp và các quá trình khác Nấm men chứa nhiều kali, nó thúc đẩy sự phát triển của nấm men tham gia vào sự lên men rượu, tạo điều kiện hồi phục phosphorin hoá của acid pyruvic Mangan đóng vai trò tương tự magie

2.1.3 Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang trái cây

Saccharomyces vini

Đây là loại phổ biến trong lên men nước quả, chiếm 80% tổng số có trong nước quả lên men Khả năng kết lắng của nó phụ thuộc vào từng chủng: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông

Nguồn cacbon của nấm men này là đường, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid pantotinic, biotin, thiamin và piridoxin

Đa số các tế bào loại này hình ovan, có kích thước từ (3 – 8) x (5 – 12) µm Sinh sản

theo lối nảy chồi và tạo bào tử Saccharomyces vini sinh ra enzym invectase có khả năng khử

đường saccarose thành glucose và fructose Vì vậy, trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào dung dịch quả và hàm lượng rượu được bình thường Chủng này lên men

chỉ đạt 8 – 10% hàm lượng rượu theo thể tích Ở giai đoạn cuối lên men Saccharomyces vini

kết lắng nhanh và làm trong dịch rượu

Các chủng giống này có đặc tính riêng về khả năng chịu cồn, chịu sulfit, tạo thành các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp làm cho rượu vang có mùi vị đặc trưng riêng biệt

Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào Saccharomyces vini thường già,

không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh

Saccharomyces chevalieri

Nấm men này được tách ra từ nước nho lên men tự nhiên, từ rượu vang non được gây

men từ nước dừa Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho có thể tạo 160 cồn Nó thường lẫn với Saccharomyces vini

Saccharomyces ovifromis

Được tách ra từ nước nho tự lên men, những loài nấm men này ít hơn so với

Saccharomyces vini Giống thuần chủng phát triển tốt trong nước nho và các loại nước quả

khác, có khả năng chịu được độ cồn cao, lên men kiệt đường và có thể tạo thành tới 180

cồn Các yếu tố sinh trưởng của loài này giống như Saccharomyces vini Dùng chủng thuần

khiết của giống này lên men dịch quả có hàm lượng đường cao để chế vang khô cho kết quả tốt

Trong quá trình lên men, giống này tạo thành trên dịch quả Saccharomyces

ovifromis lên men được glucose, fructose, saccarose, maltose, manose và 1/3 rafinose; nó

không lên men được lactose và pentose Điều khác cơ bản của Saccharomyces

ovifromis với Saccharomyces vini là không lên men được galactose và men nổi trên bề mặt

dịch lên men tạo thành màng

Nhìn chung, hai giống men rượu vang Saccharomyces ovifromis và Saccharomyces vini

có nhiều chủng loại được dùng trong sản xuất Nhiều chủng men rựơu có nhiệt độ thích hợp là

18 – 250C, ở 350C sự sinh sản của nó bị ức chế, ở 400C sự sinh sản của nó bị ngừng hoàn toàn,

ở nhiệt độ 160C sự sinh sản và lên men bị kéo dài Các điều kiện hoá lý, thành phần chất lượng dịch quả, cũng như pH của môi trường có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sống của nấm men

2.1.4 Quy trình sản xuất rƣợu vang dừa

Thuyết minh quy trình

4 Lên men :

Lượng nấm men 0,4 g/l, thời gian lên men là 13 ngày

Quá trình lên men được chia làm 2 giai đoạn : lên men chính ở nhiệt độ từ 20 – 300C khoảng 10 ngày hoặc dài hơn Ở cuối giai đoạn lên men chính dịch lên men trong dần vì protein và pectin lắng xuống Lên men phụ ở nhiệt độ từ 15 – 180

C

Để rượu đạt được sự hài hòa và ổn định và chất lượng thì rượu phải được ủ nhằm làm cho khí oxi tác động thật chậm

5 Làm trong : lọc những cặn còn tồn tại trong rượu đồng thời lọc men còn sót lại, nếu ta

bổ sung thêm 1 lượng agar 0,5 g/l thì sản phẩm rượu sẽ đạt độ trong cao hơn, tăng giá trị cảm quan

6 Chiết rót – đóng nút – dán nhãn :

Chiết rót vào chay thủy tinh, đóng nút và dán nhãn

- Ta thường dùng gỗ sồi làm nút cho chai rượu vì khi nó tác dụng với rượu vang sẽ tạo mùi vanilla và vị chát của trà hay vị ngọt của hoa quả

2.1.5 Thành phần của rượu vang

Thành phần rượu vang gồm các nhóm sau đây:

2.1.5.1 Cồn:

Cồn là thành phần quan trọng nhất của rượu vang và người ta uống rượu trước hết là vì

có cồn ethylic làm cho rượu mạnh, uống vào gây hiện tượng sinh lý gọi là say Cồn ethylic có mùi thơm, vị hơi ngọt giống đường do đó những rượu không có đường như rượu trắng khi uống vào vẫn có vị ngọt Độ cồn phổ biến của rượu vang là 10 – 120 Dưới 100 rượu hơi lạt, 13 - 140 thì độ cồn hơi cao, uống vào sẽ chóng say, không uống được nhiều và nguời ta uống rượu vang không phải chỉ vì có cồn Nếu cồn thấp có thể cho thêm cồn ethylic tinh khiết

2.1.5.2 Đường

Hàm lượng đường ở rượu vang nho đỏ là 2 - 3 g/l và đường trong rượu vang chủ yếu là fructose, glucose và một ít galactose Nếu cho thêm đường saccharose vào trước khi lên men thì toàn bộ thủy phân thành đường khử Vì vậy, nếu phát hiện saccharose trong rượu vang thành phẩm là đường pha thêm

Tùy theo lượng đường khử còn lại trong rượu vang đã lên men xong mà người ta phân biệt rượu vang:

- Vang khô : lượng đường dưới 10 g/l

- Vang nửa khô: lượng đường từ 20 - 30 g/l

- Vang nửa ngọt: lượng đường từ 45 - 65 g/l

- Vang ngọt: lượng đường từ 80 - 110 g/l

Lượng đường khử càng cao thì độ cồn phải cao để giữ cân đối Độ cồn của rượu khô chỉ từ 9 - 110, rượu ngọt thì độ cồn từ 12 - 130 và hơn nữa

Rượu vang còn nhiều đường khử Đặc biệt khi độ cồn còn thấp rất dễ bị nhiều loại vi khuẩn yếm khí cũng như hiếu khí phá hủy đường chuyển thành acid lactic, dấm làm mất mùi vị của rượu

2.1.5.3 Acid

Là thành phần quan trọng của rượu vang, ngang với cồn Rượu vang là thức uống có độ chua cao (acid tổng số tới 4 – 5 g/l, pH từ 2,9 - 3,9) nhưng dễ uống vì vị chua của acid được cân đối bởi vị ngọt của cồn và glycerine, vị chát của polyphenol, vị mặn của muối Acid hữu cơ trong rượu vang còn có tác dụng là ngăn cản hoạt động của các vi khuẩn làm hỏng rượu Định lượng acid hữu cơ khó hơn acid vô cơ nhiều do đó người ta chưa biết hết acid của rượu vang quả, nhất là ở miền nhiệt đới

2.1.5.4 Tro và các muối

Có nhiều muối khoáng trong rượu vang quả phổ biến nhất là P, S, K, Na, Ca, Mg, F2,

I2….Mặc dù lượng thấp khoảng 1,5- 3 g/l rượu vang nhưng chất muối trong tro giữ vai trò quan trọng

- Làm tăng hương vị của rượu

- Làm tăng giá trị dinh dưỡng do trong rượu có nhiều chất muối hết sức cần thiết cho

cơ thể sống với một lượng nhỏ Những chất vi lượng như Fe hàm lượng bình thường chỉ vài mg/l và Cu là 0,2 – 0,3 mg/l Nếu chỉ tăng vài mg/l cũng gây kết tủa làm rượu đục và mất hương vị

2.1.5.5 Chất gây mùi thơm

Quả tươi, đặc biệt như quả nhiệt đới: xoài, dứa rất thơm Đó là mùi thơm do các chất nguồn gốc tecpen quyết định nhưng đại bộ phận các chất này bị phân hủy và bị khí CO2 kéo theo trong quá trình lên men Đối với rượu vang dừa, con men cũng sản sinh ra những chất có mùi thơm trong đó có cồn cao phân tử và ester của chúng Trong quá trình rượu chín phát sinh ra một mùi thơm đặc biệt gọi là bukê (bouguet) do các chất oxi hóa khử gây ra, nhưng ở dạng khử oxi mới thơm, vì vậy giữ rượu vang quả trong bình nút kín hoàn toàn không có oxy một thời gian dài thì có mùi thơm Nếu trong bình có chỗ trống

và nút không kín oxy lọt vào thì mùi thơm bị phân hủy rất nhanh

2.1.5.6 Vitamin

Nuớc quả có tiếng là giàu vitamin nhưng nó có bị phá hủy trong quá trình lên men hay không? J Riberô – Gayon viết như sau: “ Nói tóm lại, lên men rượu điều chỉnh lại phần vitamin của nước quả, có phần bổ sung thành phần đó Chớ tưởng rằng lên men phá hủy hết vitamin của nước quả Thực ra, đó là kĩ thuật tốt để giữ lại các vitamin đó”

2.1.5.7 Polyphenol

Hợp chất phức tạp chỉ có trong vỏ quả do đó khi chế biến bằng nước quả không có xác (vang trắng) rất ít polyphenol Ngược lại, khi cho lên men cả nước và xác quả thì trong rượu vang có nhiều polyphenol (vang đỏ)

Polyphenol bao gồm nhiều hóa chất khác nhau:

- Acid phenolic: acid benzoic, acid xinamin…

- Flavon làm cho rượu có màu vàng

- Antoxian làm cho rượu có màu đỏ

Tanin dễ kết bông với protein trong nước quả, cũng dễ oxi hóa làm cho rượu có màu tối

Polyphenol chỉ có nhiều trong rượu vang đỏ, làm cho rượu có màu, có vị chát, và tạo những điều kiện không thuận lợi cho khuẩn có hại (Vũ Công Hậu, 1983)

2.1.5.8 Sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian trong quá trình lên men rƣợu vang

Nó được tạo bởi pyruvat dehydronase theo phản ứng:

CH3CO.COOH + NAD.H2 → CH3CHOHCOOH + NAD

* Acid citric

Theo Lapphon được tạo từ aldehyde acetic phản ứng này được biểu diễn tổng quát như sau:

9CH3OH + 4H2O → (CH2COOH)2(OH)2COOH + 6C2H5OH

* Acid succinic

Acid này được tạo thành có thể theo hai con đường: dehydro và trùng hợp hai phân

tử acid acetic với aldehyde acetic:

2CH3COOH + CH3CHO → COOHCH2COOH + C2H5OH

 Sự tạo thành alcohol cao phân tử

Một trong những sản phẩm phụ quan trọng được tạo thành trong quá trình lên men rượu,

là các rượu có số nguyên tử cacbon lớn hơn hai (gọi chung là alcol cao phân tử) Các alcol này tuy ít nhưng lẫn vào cồn etylic sẽ gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng sản phẩm Đó là các alcol propylic, isoamylic, amylic… hàm lượng của chúng chỉ vào khoảng 0,4 – 0,5%

so với cồn etylic nhưng gây cho sản phẩm mùi hôi khó chịu Các alcol này có tên chung là dầu fusel và chỉ có mùi hôi khó chịu nên gọi là dầu khét

 Sự tạo thành ester

Song song với việc tạo ra acid và alcol, dưới tác dụng của enzym esterase của nấm men, các acid và alcol sẽ tác dụng lẫn nhau để tạo ra những este tương ứng Có thể viết dưới dạng tổng quát sau:

CH3CHO + CH3CHO → CH3CHOHCH2CHO Khi tác dụng với alcol etylic, aldehyde acetic sẽ biến thành dietyl acetat:

CH3CHO + 2C2H5OH → CH3CH(OC2H5)2 + H2O Dựa vào các kết quả thu được trong phòng thí nghiệm cũng như trên thực tế sản

xuất, người ta nhận thấy rằng lượng sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian tạo thành trong các quá trình lên men, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, chúng thay đổi theo nhiệt độ,

pH, mức độ sục khí cũng như chủng nấm men và cả nguồn nguyên liệu

2.1.6 Các vi khuẩn có hại cho nấm men

Dịch lên men không chỉ là một môi trường dinh dưỡng tốt cho nấm men mà còn cho các vi sinh vật khác Trong nước, trong không khí cũng như các nguồn nguyên liệu tham gia vào thành phân môi trường luôn chứa một lượng vi sinh vật có hại cho lên men rượu Các vi sinh vật nếu lẫn vào dung dịch đường sẽ biến đường thành các sản phẩm khác và

do đó làm giảm hiệu suất lên men rượu

Lactic điển hình có nhiệt độ tối ưu trong khoảng 49 – 510C, còn lactic không điển hình

có nhiệt độ tối ưu trong khoảng 37 – 380C

2.1.6.2 Vi khuẩn acetic

Vi khuẩn acetic là loại vi khuẩn hiếu khí cũng không tạo thành bào tử, có nhiệt độ tối ưu trong khoảng 20 – 350C, tối đa 420C chúng phát triển tốt trong môi trường có alcol thấp, oxy hoá alcol thành acetic:

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O + 116Kcal Trong môi trường không có alcol, vi khuẩn acetic sẽ oxy hoá đường thành acid gluconic Các vi khuẩn acetic không chỉ oxy hoá alcol acetic mà còn oxy hoá các alcol khác Ví

dụ như dưới tác dụng của oxy hoá của vi khuẩn acetic, alcol butylic sẽ biến thành acid butyric:

CH3CH2CH2OH → CH3CH2CH2COOH

Và alcol propylic sẽ biến thành acid propylic:

CH3CH2CH2OH → CH3CH2COOH

Vi khuẩn lactic thường phát triển trên bề mặt dịch lên men để lậu ngày, trong điều kiện lên men rượu chúng ít có khả năng phát triển vì vi khuẩn này rất hiếu khí

2.1.6.3 Vi khuẩn butylic và các vi sinh vật khác

Nếu lấy dịch quả chưa lên men đem cấy trên hộp đĩa petri trong môi trường thích hợp

sẽ phát triển nhiều vi khuẩn có khả năng tạo bào tử Chúng gồm vi khuẩn butylic, acetic butylic, subtilis…nhưng điều kiện lên men rượu, tất cả các vi khuẩn này không phát triển

vì pH tối thích của chúng đều nằm trong môi trường trung tính hoặc kiềm yếu Vì vậy, nhiễm khuẩn chủ yếu trong lên men rượu chủ yếu là vi khuẩn lactic

2.1.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men [3], [18]

Nấm men đòi hỏi phải có những điều kiện nhất định mới có thể lên men Trong sản xuất ngoài việc lựa chọn chủng nấm men còn phải nghiên cứu tạo điều kiện thích hợp nhất để đạt hiệu suất lên men cao

2.1.7.1 Nồng độ đường

Tất cả nấm men chỉ có khả năng lên men các đường đơn giản như đường đơn (glucose, fructose) và đường đôi (maltose, saccarose) riêng đường lactose chỉ có nấm men Saccharomyces lactic sử dụng được Nấm men hoàn toàn không có khả năng thủy phân các loại đường đa

Nồng độ đường thích hợp nhất cho quá trình lên men rượu từ 8 ÷ 20% Khi nồng độ đường lớn hơn 30% sẽ ức chế quá trình lên men rượu Tuỳ thuộc vào sản phẩm của quá trình lên men mà người ta sử dụng nồng độ đường thích hợp Trong sản xuất cồn người ta sử dụng nồng độ đường từ 14 ÷ 20%, quá trình lên men xảy ra mạnh và hết lượng đường sau đó người

ta chưng cất để thu cồn Đối với việc sản xuất rượu vang người ta sử dụng nồng độ đường từ

16 ÷ 25% và dùng nấm men chìm, nên quá trình lên men chậm và sau khi lên men vẫn còn một lượng đường trong rượu vì vậy rượu vang thường có vị ngọt

Ở rượu vang dừa hàm lượng chất khô hòa tan của dịch lên men 22% là tối ưu

2.1.7.2 Oxy

Hầu hết các chủng nấm men trong lên men rượu vang thuộc giống

Saccharomyces Chúng là nhóm vi sinh vật kỵ khí tuỳ tiện Khi trong môi trường đủ oxy nấm men phân huỷ đường dùng làm nguồn năng lượng lượng và cấu tạo tế bào tăng sinh khối

C6H12O6 + 6O2 6H2O+ 6CO2 + Q1 → gia tăng sinh khối Trường hợp thiếu oxy (kỵ khí) nấm men sử dụng phần oxi hoà tan trong môi trường để sinh trưởng và chủ yếu là lên men

C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2 + Q2

Vì vậy khi có mặt của oxy sẽ kiềm hãm quá trình lên men rượu

Hiệu ứng Pasteur: là sự ức chế quá trình lên men rượu khi có mặt của oxy Sự chuyển từ lên men sang hô hấp ngoài việc giảm hiệu suất tạo thành rượu và khí cacbonic còn giảm hiệu suất sử dụng đường

Vì vậy giai đoạn đầu của quá trình lên men cần thông khí vào môi trường để kích thích nấm men sinh trưởng tăng sinh khối sau đó không cần oxy nữa để tạo điều kiện kỵ khí cho quá trình lên men rượu đạt hiệu suất cao nhất

2.1.7.3 Độ rƣợu

Rượu được tích tụ dần trong dịch lên men và chính nó lại là chất độc kìm hãm các nấm men Nấm men chịu nồng độ cồn từ 8 ÷ 12%, từ 16 ÷ 18% đại đa số nấm men bị ức chế Nếu nồng độ cồn quá cao sẽ ức chế tất cả các nấm men

Khả năng chịu cồn của nấm men là nồng độ cồn ức chế sự phát triển và hoạt động của nấm men sau 72 giờ nuôi cấy ở nhiệt độ 30o

 pH môi trường axit thì sản phẩm thu được là rượu etylic

 pH môi trường axit yếu thì sản phẩm thu được là rượu etylic và glyxerin

 pH môi trường kiềm yếu thì sản phẩm thu được là rượu etylic, axit axetic và glyxerin

Bình thường lên men rượu được thực hiện ở pH= 4 ÷ 4,5 Để axit hóa môi trường người ta thường dùng H2SO4 hoặc axit lactic để tạo pH thích hợp bằng cách cấy vi khuẩn lactic vào sau đó thanh trùng rồi mới cấy nấm men vào

Nhiều công trình nghiên cứu về sản xuất rượu vang đã xác định được khoảng nhiệt

độ lên men rượu vang trắng thích hợp là 15 – 300

C, nếu lên men ở những thang độ thấp hơn thì càng tốt Còn lên men đỏ (nước quả lẫn xác quả) phải chiết xuất các chất thơm và polyphenol từ vỏ quả nên cần thang độ cao hơn, thường là 250C

Nhiệt độ lên men cao, thời gian của quá trình lên men ngắn, độ cồn có thể thấp, đường sót còn nhiều và hương vị của sản phẩm có khi không tốt

2.1.7.6 Ảnh hưởng của ánh sáng

Ánh sáng là yếu tố kìm hãm hoạt động của nấm men vang Đặc biệt các tia cực tím trong ánh sáng sẽ giết chết tế bào nấm men, vì vậy quá trình lên men phụ thuộc thời tiết của từng vụ (Bùi Ái, 2003)

2.1.7.7 Ảnh hưởng của nguồn nitơ

Đa số trong nước quả có các hợp chất nitơ đủ cung cấp cho nấm men Song, cũng có trường hợp vì hạn hán hoặc tuỳ từng loại quả không đủ nguồn nitơ cho nấm men sinh trưởng Do đó, cần phải bổ sung thêm nguồn nitơ Trong trường hợp này người ta thường dùng amon sulfat (NH4)2SO4 Cũng có thể dùng dịch men tự phân cho thêm vào môi trường Nếu dịch quả quá chua dùng tactrat amon – kali hay amon hydroxyt trung hoà bớt acid

Ngoài nguồn nitơ cũng cần chú ý đến nhu cầu sinh trưởng của nấm men Nếu thấy men phát triển kém có thể thêm vào 1 lít nước quả 0,2 ml hỗn hợp có thành phần như sau: amon sulfat: 100g/l; vitamin B1: 0,25g/l; canxi pantotenat: 0,25g/l; vitamin H: 0,002g/l Cũng

có thể dùng cao nấm men thay cho hỗn hợp này (Lương Đức Phẩm, 1998)

2.1.7.8 Ảnh hưởng mật số tế bào nấm men

Số lượng tế bào nấm men cho vào dịch lên men có ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men Nếu số lượng tế bào nấm men cho vào thích hợp thì quá trình lên men tốt và hiệu suất thu hồi cao, chất lượng sản phẩm cũng tốt hơn Nếu lượng tế bào nấm men cho vào quá ít thì tốc độ lên men chậm, sinh khối tế bào nấm men thấp tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển Nếu số lượng nấm men quá nhiều thì môi trường dịch lên men không đủ cho nấm men phát triển, tế bào nấm men sẽ chết dần, sản phần sinh ra mùi lạ đồng thời phí đi một lượng nấm men

Như trong rượu vang dừa : nếu tỉ lệ nấm men cao hơn 0,4 g/l thì lượng rượu sinh ra tăng, nhưng nếu lượng nấm men cao hơn sẽ sinh ra nhiều rượu bậc cao aldehyde làm giảm giá trị cảm quan sản phẩm

2.1.7.9 Ảnh hưởng chất sát trùng

Các chất sát trùng dùng trong sản xuất như: formol, Na2SiF6, NaF, CaOCl2…, các muối kim loại nặng, các tia cực tím đều có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của nấm men Tuy nhiên, mỗi một yếu tố có ảnh hưởng khác nhau trong từng điều kiện nuôi cấy và từng chủng nấm men Chất thanh trùng rộng rãi là SO2 (anhydrit sulphurơ), SO2 là hoá chất được phép dùng trong sản xuất rượu vang hầu hết trên thế giới và nó có tác dụng nhiều mặt: chống oxi hoá, làm giảm hoặc tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn có hại trong đó có vi khuẩn lactic Lượng SO2 thường dùng là 30 – 120 mg/l, SO2 có tác dụng làm tê liệt các enzym oxi hoá khử Nếu dùng quá liều rượu sẽ có mùi khó chịu và diệt một số vi khuẩn có ích Nguồn SO2 dùng phổ biến trong ủ rượu vang là hợp chất

sống và tiếp tục lên men kỵ khí

2.1.8 Tiêu chuẩn của nước trong sản xuất rượu

Độ cứng của nước không quá 7mg đương lượng/lít, phải trong suốt, không màu, không mùi Hàm lượng muối không được vượt quá giới hạn sau:

Bảng 2.2 Giới hạn hàm lượng các ion trong nước

Ion Hàm lượng (mg/l) Ion Hàm lượng (mg/l)

Không có hoặc chỉ có rất ít các muối kim loại nặng như: Hg2+, Ba2+…

Khả năng oxi hoá không quá 2 ml dung dịch KMnO4 (0,01N) Chất cặn không vượt quá 1000 mg/l Nước mặt sông hồ thường có lượng muối khoáng thấp, dao động từ 40 –

50 mg/l Nước ngầm có lượng muối khoáng nhiều hơn, khoảng 50 – 3000 mg/l Hàm lượng các chất hữu cơ không vượt quá 4 mg/l Vi sinh vật hầu như không có

Muối CaCO3, MgCO3, Fe2+, Fe3+ với lượng 400 mg/l, muối nitrat 400 mg/l và muối nitơ 200 mg/l sẽ ảnh hưởng không tốt đến quá trình lên men

NH3 với hàm lượng 20 mg/l lại có tác dụng làm tăng hiệu suất lên men Hàm lượng lớn hơn thì lại không cho phép

Các muối nitrat, nitrit, phosphat và silicat với lượng nhỏ hơn 200 mg/l không ảnh hưởng đến quá trình đường hoá Muối bicacbonat với lượng không quá 200 – 400 mg/l không ảnh hưởng đến sự đường hoá, nhưng lượng lớn hơn ảnh hưởng rõ rệt đến enzyme amylase

E Coli < 20 tế bào/lít

2.1.9 Điểm kiểm soát tới hạn

(1)

Mối nguy có đáng kể không ( có/không)

Giải thích nhận định ở cột 3

Áp dụng biện pháp phòng ngừa nào để ngăn chặn/ loại bỏ mối nguy

đáng kể

Có phải là CCP không (có/không)

Nước dừa

Vật lý: tạp chât: sơ dừa, bụi bẩn có thể lẫn vào trong quá trình tách trái dừa lấy nước

Nhiễm vi sinh vật từ môi trường trong quá trình tách trái dừa lấy nước

nguyên liệu Kiểm soát ở giai đoạn Không

Đường Vật lý: tạp chất có Không đáng Vì có thể kiểm - Phải kiểm soát khâu Không

thể lẫn vào do bao bì bảo quản bị rách

kể soát khâu tiếp nhận

Phối chế

Vật lý: còn tạp chất từ nước dừa

Lên men

Vật lý:

Hóa học:

Sinh học:

Làm trong

Vật lý: tạp chất nhỏ lơ lửng trong nguyên liệu Có

Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Sử dụng thiết bị lọc tốt, vệ sinh

Dễ dàng kiểm soát khi tẩy vết bẩn

kiểm soát khâu rửa chai một cách

cẩn thận

Không

Hóa học:

Sinh học:

2.1.10 Bao bì :

- Dạng bao bì :chai thủy tinh với thân trụ thẳng đáy tròn

- Đặc điểm của bao bì: trong suốt,cứng,giòn

 Ưu điểm của bao bì :

+ Bao bì thủy tinh bền vững về mặt hóa học, hình thức đẹp

+ Nguồn nguyên liệu để sản xuất chai thủy tinh là từ tự nhiên- silicat-cát trắng

bờ biển

+ Tái sinh dễ dàng,không gây ô nhiễm môi trường

+ Trong suốt,có thể trông thấy được màu vàng hấp dẫn của rượu vang dừa

+ Ít bị ăn mòn hóa học bởi môi trường kiềm và acide (sự ăn mòn xảy rất chậm

tùy theo nồng độ).Bao bì thủy tinh chứa thực phẩm không bị ăn mòn bởi pH của thực

phẩm mà thường bị ăn mòn bởi môi trường kiềm,vệ sinh chai lọ để tái sử dụng

 Nhược điểm của bao bì:

+ Dễ vỡ do va chạm cơ học

+ Nặng,khối lượng bao bì có thể lớn hơn khối lượng thực phẩm được chứa

đựng bên trong

+ Không thể in,ghi nhãn theo qui định nhà nước lên bao bì mà chỉ có thể

vẽ,sơn logo hay thương hiệu của công ty,nhà máy hoặc dán nhãn giấy lên chai

* Bên cạnh đó thì ở Bến tre, những “bình rượu” (bao bì) được “đúc” hoàn

toàn từ trái dừa tươi được cho vào những túi lưới nhỏ, đi khắp mọi miền để quảng bá

cho sản phẩm làm nên một nét đặc trưng xứ sở

2.2.1 Giới thiệu sơ lƣợc về sản phẩm

Thạch dừa (Nata de coco) là một loại thức ăn phổ biến, có nguồn gốc từ Philippin,

được tạo ra từ sự lên men nước dừa bởi vi khuẩn Acetobacter xylinum Đây là một

trong số các loại thực phẩm thương mại đầu tiên ứng dụng từ cellulose vi khuẩn Sản phẩm thạch dừa là một món ăn tráng miệng dai, trong suốt và rất ngon

Hiện nay, không chỉ người dân ở Philippine mà người dân ở các nước khác trên thế giới cũng rất thích món ăn này đặc biệt là người Nhật Bản Năm 1992, thạch dừa bắt đầu được giới thiệu ở Nhật bản như một sản phẩm thực phẩm ăn kiêng cho các cô gái trẻ Năm 1993, thạch dừa từ Philippine được xuất khẩu sang Nhật Bản

Hơn thế nữa, người Nhật còn cho rằng thạch dừa có thể giúp cơ thể con người chống lại bệnh ung thư ruột kết Trong thạch dừa có hàm lượng chất xơ cao rất tốt cho

hệ thống tiêu hoá Thạch dừa cung cấp ít năng lượng và không chứa cholesterol

2.2.2 Sản xuất thạch dừa

2.2.2.1 Cấu trúc của thạch dừa

- Bản chất của thạch dừa là một màng nhầy có cấu trúc là hemicellulose Do thạch dừa có bản chất hóa học là polysaccharide nên không có giá trị dinh dưỡng cao nhưng

có đặc tính kích thích nhu động ruột làm cho việc điều hòa, bài tiết được tốt hơn Chế

phẩm thạch dừa này có tác dụng phòng ngừa ung thư và có thể giữ cho da được mịn

màng Cho đến nay, việc ứng dụng thạch dừa mới chỉ dừng lại ở những nghiên cứu chế biến thành những sản phẩm kẹo, jelly, các sản phẩm giải khát…

- Hàm ẩm của thạch dừa: Theo kết quả nghiên cứu khi khảo sát cấu trúc thạch dừa của các thầy cô Phan Tiến Mỹ Quang, Đống Thị Anh Đào, Nguyễn Ánh Tuyết bộ môn công nghệ hoá học và dầu khí trường Đại Học Bách Khoa TPHCM, thì thạch dừa

là một mạng polymer sinh học, có khả năng giữ nước rất lớn Miếng thạch dừa sau khi

sấy ở 900C thì mỏng như tờ giấy, bề mặt láng bóng và rất dai chắc Kết quả xác định

hàm ẩm của thạch dừa là 99%, thể hiện rõ bản chất háo nước của thạch dừa ( do chuỗi

polymer của mạng thạch dừa chứa các nhóm –OH nên rất dễ dàng tạo liên kết hidro

với nước)

- Cấu trúc mạng polysaccharide của thạch dừa: Thạch dừa có cấu trúc mạng là các

polysaccharide, chúng sắp xếp không theo trật tự, không theo quy luật, chúng đan xen

vào nhau rất chằng chịt theo mọi phía Do trong quá trình lên men, các vi khuẩn

nhân tạo nên tính dai và chắc về mọi phía của miếng thạch Bên cạnh đó, mạng luôn

luôn ngậm một lượng nước đáng kể (99%)

- Thành phần monosaccharide chính của thạch dừa là socboza nằm ở dạng L- socboza, thường chứa trong vi khuẩn lên men dịch trái cây Công thức cấu tạo của L-

socboza là : CH2OH-CO-HOCH-HCOH-HOCH-CH2OH

2.2.2.2 Vi sinh vật trong sản xuất thạch dừa

Đặc điểm giống vi khuẩn Acetobacter

- Giống vi khuẩn Acetobacter thuộc họ Pseudomonadieae, phân bố rộng rãi trong

tự nhiên và có thể phân lập được các vi khuẩn này từ không khí, đất, nước, lương thực thực phẩm, dấm, rượu, bia, hoa quả… Có khoảng 20 loài thuộc giốngAcetobacter đã

được phân lập và mô tả, trong đó có nhiều loài có ý nghĩa kinh tế

- Vi khuẩn Acetobacter:

 Dạng hình que, tuỳ điều kiện nuôi cấy (t0, thành phần môi trường nuôi cấy) mà

các vi khuẩn Acetobacter có thể sinh ra các tế bào có hình thái khác biệt dạng kéo dài

hoặc phình to ra

 Kích thước thay đổi tuỳ loài (0.3-0.6 x 1.0-8.0μm)

 Có thể di động (có tiên mao đơn hoặc chu mao), hoặc không di động (không

có tiên mao)

 Không sinh nha bào

 Hiếu khí bắt buộc

 Chịu được độ acid cao

 Vi khuẩn acetobacter có khả năng đồng hoá nhiều nguồn thức ăn cacbon

khác nhau nhưng không sử dụng được tinh bột

 Tế bào đứng riêng lẽ hoặc kết thành từng chuỗi

 Có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng, khả năng tạo thành váng

thay đổi tuỳ loại:

 Acetobacter xylinum: tạo thành váng cellulose khá dày và chắc

 Acetobacter orleanoe: tạo thành váng mỏng nhưng chắc