sản xuất nước dừa lên men

Trong những năm gần đây, đời sống nhân dân không ngừng được nâng cao, nhu cầu người dân về lương thực, thực phẩm ngày càng gia tăng và đã được đáp ứng một phần về lượng và chất. Những sản phẩm thức ăn và đồ uống có chất lượng cao không thể thiếu trong đời sống hàng ngày. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng gia tăng của xã hội về các sản phẩm này ngành thực phẩm nước ta đã không ngừng gia tăng và phát triển trong đó có ngành sản xuất dồ uống (rượu, bia, nước giải khát) đặc biệt là ngành sản xuất rượu vang. Rượu vang đã được biết đến từ thời Ai Cập cổ đại khi con người lần đầu tiên sử dụng đồ uống lên men từ dịch trái nho. Nhưng phải đến hàng trăm năm sau việc sản xuất rượu nho mới trở thành quy mô công nghiệp và mang tính quốc gia như Anh, Pháp, Đức (các nước thuộc khối liên minh Châu Âu), hay như Hoa Kỳ, Áchentyna, Úc, Bungary, Bồ Đào Nha, Nga…với tổng sản lượng đạt khoảng 29 tỷ lítnăm. Đến nay, rượu vang không chỉ được làm từ nho mà còn được làm từ nhiều loại quả khác nhau rất phong phú và đa dạng như vang dâu, vang vải, vang mơ, vang táo, vang sherry, vang điều, vang lê, … tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên của từng quốc gia. Nước ta là nước khí hậu nhiệt đới có nhiều loại hoa quả trong đó dứa là một loại quả cho năng suất thu hoạch cao, thời gian thu hoạch rộng, ngoài ra còn là loại quả chứa nhiều vitamin. Diện tích trồng dứa không ngừng được nâng cao, sản lượng dứa hàng năm rất lớn nên chế biến tiêu thụ sản phẩm sau thu hoạch là một vấn đề đặc biệt quan trọng trong sản xuất nông nghiệp. Bên cạnh việc sản xuất nước dứa, dứa khoanh đóng hộp xuất khẩu, nghiên cứu các loại đồ uống từ dứalên men là vấn đề cần được chú ý.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐỀ TÀI:

NƯỚC DỨA LÊN MEN

GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN HV:

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 4, năm 2014

MỤC LỤC

Hình 2.1.2.1: Cấu tạo quả dứa 8

Hình 2.1.4.1: Cấu tạo hóa học của acid citric và acid malic 10

Hình 2.2.1.1: Nấm men Sacchromyces Cerevisiae 12

Hình 2.3.1: Công thức cấu tạo của đường saccharose 14

Hình 3.2.1:Băng tải vận chuyển nguyên liệu 21

Hình3.2.2: Thiết bị ngâm, rửa 22

Hình 3.2.3: Máy đột lõi 24

Hình 3.2.4: Thiết bị gọt vỏ 25

Hình 3.2.5:Máy nghiền, xé 26

Hình 3.2.6: Máy ép băng tải 29

Hình 3.2.7: Thiết bị phối trộn có cánh khuấy 31

Hình 3.2.8 Thiết bị lên men liên tục 38

Hình 3.2.9 Thiết bị lọc sử dụng cột lọc 35

Hình 3.2.10: Thiết bị thanh trùng bản mỏng 40

Hình 3.2.11: Bộ phận trao đổi nhiệt 40

Hình 3.2.12: Thiết bị chiết rót tự động 41

Hình 4.2.1 Thiết bị ép trục vis 43

Hình 4.2.2 Thiết bị lên men chu ky 45

Hình 4.2.3 Thiết bị thanh trùng dạng đường hầm 47

Hình 6.2.1 Một số sản phẩm rượu vang Dứa trên thị trường 55

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1.3.1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g dứa phần ăn được 09

Bảng 2.1.4.1: Chỉ tiêu cảm quan quả dứa theo TCVN 1971:88 11

Bảng 2.1.4.2: Chỉ tiêu về khối lượng dứa theo giống 11

Bảng 2.3.1: Chỉ tiêu cảm quan đường tinh luyện 15

Bảng 2.3.2: Chỉ tiêu hóa lý của đường tinh luyện 15

Bảng 2.3.3: Chỉ tiêu vi sinh vật của đường tinh luyện 16

Bảng 2.4.1: Chỉ tiêu cảm quan của acid citric được quy định theo TCVN 5516 -1991 16

Bảng 2.5.1 Chỉ tiêu của nước theo tiêu chuẩn Việt Nam – TCVN 5502:2003 17

Bảng 5.1: So sánh hai quy trình 48

Bảng 6.1: Yêu cầu chỉ tiêu chất lượng cảm quan nước Dứa lên men 54

Bảng 6.2: Yêu cầu chỉ tiêu hoá học nước Dứa lên men 54

Bảng 6.3: Yêu cầu chỉ tiêu vi sinh nước Dứa lên men 55

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, đời sống nhân dân không ngừng được nâng cao, nhucầu người dân về lương thực, thực phẩm ngày càng gia tăng và đã được đáp ứng mộtphần về lượng và chất Những sản phẩm thức ăn và đồ uống có chất lượng cao không thểthiếu trong đời sống hàng ngày

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng gia tăng của xã hội về các sản phẩm này ngànhthực phẩm nước ta đã không ngừng gia tăng và phát triển trong đó có ngành sản xuất dồuống (rượu, bia, nước giải khát) đặc biệt là ngành sản xuất rượu vang

Rượu vang đã được biết đến từ thời Ai Cập cổ đại khi con người lần đầu tiên sửdụng đồ uống lên men từ dịch trái nho Nhưng phải đến hàng trăm năm sau việc sản xuấtrượu nho mới trở thành quy mô công nghiệp và mang tính quốc gia như Anh, Pháp, Đức(các nước thuộc khối liên minh Châu Âu), hay như Hoa Ky, Áchentyna, Úc, Bungary, BồĐào Nha, Nga…với tổng sản lượng đạt khoảng 29 tỷ lít/năm Đến nay, rượu vang khôngchỉ được làm từ nho mà còn được làm từ nhiều loại quả khác nhau rất phong phú và đadạng như vang dâu, vang vải, vang mơ, vang táo, vang sherry, vang điều, vang lê, … tùythuộc vào điều kiện tự nhiên của từng quốc gia Nước ta là nước khí hậu nhiệt đới cónhiều loại hoa quả trong đó dứa là một loại quả cho năng suất thu hoạch cao, thời gianthu hoạch rộng, ngoài ra còn là loại quả chứa nhiều vitamin Diện tích trồng dứa khôngngừng được nâng cao, sản lượng dứa hàng năm rất lớn nên chế biến tiêu thụ sản phẩmsau thu hoạch là một vấn đề đặc biệt quan trọng trong sản xuất nông nghiệp Bên cạnhviệc sản xuất nước dứa, dứa khoanh đóng hộp xuất khẩu, nghiên cứu các loại đồ uống từdứalên men là vấn đề cần được chú ý

1 Tổng quan nước trái cây lên men

1.1 Giới thiệu chung

Nước trái cây lên men là sản phẩm nước uống có cồn không qua chưng cất, thu đượcbằng con đường lên men ethanol từ dịch nước ép trái cây hay hỗn hợp dịch trái cây saukhi nghiền xé kỹ

Để có thể sản xuất nước trái cây lên men, nguyên liệu cần phải thỏa mãn những tiêu chísau đây:

- Hàm lượng nước tự do trong trái cây phải lớn, điều này giúp cho quá trình thu nhậndịch ép trái cây dễ dàng

- Hàm lượng đường trong trái cây phải cao, tương tự như trong trái nho vì đường sẽchuyển hóa thành ethanol – là cấu tử chính trong thành phần của sản phẩm

- Hàm lượng acid trong trái cây cần tạo ra được giá trị pH thích hợp cho nấm men thựchiện quá trình lên men rượu

- Trái cây cần có các chất màu hoặc chất mùi đặc trưng để tạo nên những tính chất cảmquan riêng biệt cho sản phẩm

Ngày nay, khi hàm lượng đường và acid trong trái cây nguyên liệu thấp hơn khoảnggiá trị yêu cầu để sản xuất nước trái cây lên men, người ta có thể hiệu chỉnh bằng cách bổsung thêm đường và acid vào dịch ép trái cây trước khi thực hiện quá trình lên menethanol

9-bật có rượu vang nho đặc biệt là champagne, ngoài ra còn có rượu dứa, rượu dâu cũngđược ưa chuộng.

- Nước trái cây lên men: nồng độ rượu thấp, thường dưới 7%V, chủ yếu là do lên mentự nhiên, không bổ sung cồn Sản phẩm này mới phát triển và rất được ưa chuộng,nhất là đối với phụ nữ, thích hợp sử dụng trong những ngày hè nóng bức

Theo CO2:

- Nước trái cây lên men có gas (CO2): có hai loại, do lên men tự nhiên hoặc do bổ sung

CO2

- Nước trái cây lên men không có gas

Trong bài báo cáo này, nhóm chúng tôi trình bày về sản phẩm nước dứa lên men nồng độrượu thấp

2 Nguyên liệu sản xuất nước dứa lên men

2.1 Dứa

2.1.1 Giới thiệu chung

Dứa là một loại cây ăn trái nhiệt đới, có nguồn gốc từ Nam Mỹ, trong khu vực tứ giácbao gồm vùng phía Nam Brazil và Bắc Argentina, Paragoay, nơi người da đỏ bản xứ đãtuyển chọn và trồng trọt dứa lâu đời Tiếng anh của dứa là “ Pineapple” Các nhà thámhiểm Tây Ban Nha thấy trái dứa non giống như cái chóp quả thông, nên đặt tên là “Pine” Người Anh thêm chữ “Apple” Tiếng Việt còn gọi dứa là trái thơm Cùng với xoài,dứa được mệnh danh là “vua hoa trái”

Theo hệ thống phân loại trong sinh vật học dựa theo Py et al (1969), cây dứa thuộc vào:Nhóm (Group): Category

Giới (Kingdom): Vegetal

Mắt dứa

Vỏ dứa Thịt quả Lõi dứa

Giống (Genus): Ananas

Giống phụ (Subgenera): Comosus

2.1.2 Cấu tạo quả dứa

Trái dứa là một trái kép, bao gồm nhiều quả cắm trên một trục hoa Kích thước, màu sắc,hình dạng của quả thay đổi tuy theo giống và điều kiện trồng trọt Vỏ quảcó màu sắc từvàng đến da cam, được phân chia thành các mắt dứa Mắt dứa to, nhỏ, độ nhăn và độnông sâu khác nhau tuy thuộc vào giống và điều kiện trồng trọt Thịt dứa có màu vàngnhạt đến vàng sẫm, chiếm tỷ lệ lớn nhất so với các thành phần khác, các chất dinh dưỡngtập trung chủ yếu tại đây Hàm lượng xơ trong thịt quả cũng khá cao Cuối cùng là lõidứa chạy dọc từ cuống hoa đến chồi ngọn, nhiều xơ

Hình 2.1.2.1: Cấu tạo quả dứa

2.1.3 Thành phần hoá học

Thành phần hóa học của dứa biến động nhiều tùy theo giống, theo độ chín, ngoài

ra còn phụ thuộc vào điều kiện canh tác, theo vùng phát triển

Trái dứa có 72-88% nước, 8-18.% đường, 0.3-0.8% acid, 0.25-0.5% protein, khoảng0.25% muối khoáng.Hàm lượng vitamin C khoảng 15-55mg%, vitamin A 0.06mg%,vitamin B1 0.09mg%, vitamin B2 0.04mg%

Bảng 2.1.3.1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g dứa phần ăn được

Thành phần dinh dưỡng 100 g ăn được

• Carbohydrate:

Trong dứa thành phần carbohydrate chiếm 9-13% bao gồm các loại đường, chất

xơ và một số thành phần khác trong đó, đường saccharose, glucose và fructose là chiếmchủ yếu Có thể chia chúng thành hai nhóm: carbohydrate đơn giản và carbohydrate phứctạp

Carbohydrate đơn giản bao gồm đường đơn như glucose, fructose, đường đôi nhưsaccharose Các loại đường này chủ yếu tạo vị ngọt cho quả dứa Trong đó, khoảng 70%đường dứa là saccharose, còn lại là glucose và fructose

Carbohydrate phức tạp bao gồm hemicellulose, cellulose, pectin…, trong nhóm này đặcbiệt chú ý đến pectin, hàm lượng pectin trong dứa được xếp vào nhóm quả có hàm lượng

pectin cao Trong sản xuất nước dứa lên men, hàm lượng pectin cao sẽ gây khó khăn choquá trình lọc dịch, mặt khác ảnh hưởng đến tính chất cảm quan của sản phẩm.

• Protein:

Hàm lượng protein trong dứa không cao Quan trọng nhất là nhóm enzyme có sẵntrong quả dứa Trong đó, nhóm enzyme oxy hóa khử và nhóm enzyme thủy phân có tácđộng lớn nhất đến chất lượng nguyên liệu

Đại diện cho nhóm enzyme oxy hóa khử là polyphenoloxydase Trong quá trình nghiềnnguyên liệu, enzyme này được giải phóng ra khỏi tế bào Trong trường hợp gặp oxy, nó

sẽ xúc tác phản ứng hóa nâu, làm sậm màu dịch quả, ảnh hưởng đến chất lượng cảm quancủa sản phẩm

Nhóm enzyme thủy phân có enzyme bromeline xúc tác thủy phân protein, hàm lượngbromeline tăng dần từ ngoài vào trong quả Ngoài ra, còn có enzyme pectinase xúc tácthủy phân pectin

• Acid hữu cơ

Acid hữu cơ nhiều nhất trong thành phần dứa là acid citric (65%), còn lại là acidmalic (20%), acid tataric (10%), acid succinic (3%).Các acid này đóng vai trò tạo vị chosản phẩm về sau

Hình 2.1.3.1: Cấu tạo hóa học của acid citric và acid malic

2.1.4 Tiêu chí lựa chọn nguyên liệu dứa

Bảng 2.1.4.1: Chỉ tiêu cảm quan quả dứa theo TCVN 1971:88

Hình dáng

bên ngoài

Hình dáng phát triển tự nhiên, nguyên vẹn chồi ngọn và cuống Chồingọn chiếm 25% so với khối lượng toàn quả Cuống quả cắt bằng, dài 2-3cm

Không dập, xước và gãy cuống, không có vết thối, ủng

Không bị lên men và những quả bị sâu bệnh

Trạng thái Thịt quả cứng chắc, không nhớt, không úng và khô nước, không bị thâm

bên trong lõi.

Mùi vị Quả thơm bắt đầu có mùi thơm nhẹ, vị hơi ngọt, không được phép có

mùi úng, mùi rượu

Độ chín thu

hoạch

Độ chín 1: vỏ quả đã chuyển sang xanh nhạt, hai hàng mắt phía gốc đã

kẻ vàng Thịt quả không còn nhớt và có màu vàng phớt vàng

Độ chín 2: Vỏ quả có 1-3 hàng mắt, phía gốc chuyển sang màu vàng, thịtquả có màu vàng trên mặt cắt ngang

Độ chín 3: Các hàng mắt từ gốc đến ngang nửa quả đã chuyển sang màuvàng, thịt quả đã có màu vàng

Độ chín 4: các hàng mắt từ gốc đến quá nửa quả (2/3 quả) có màu vàng,thịt quả màu vàng

Dứa được dùng trong sản xuất nước dứa lên men tốt nhất là có độ chín cấp 4 hoặc 3 đểđảm bảo được hàm lượng đường và acid cho quá trình lên men

Bảng 2.1.4.2: Chỉ tiêu về khối lượng dứa theo giống

thuộc giống Saccharomyces.

Giới (Kingdom): Fungi

Ngành (Division): Ascomycota

Lớp (Class): Hemiascomycete

Bộ (Order): Endomycetales

Họ (Family): Saccharomycetaceae

Họ phụ ( Subfamily): Sacchromycetoideae

Giống (Genus): Sacchromyces

Loài (Species): Cerevisiae

Hình 2.2.1.1: Nấm men Sacchromyces

Cerevisiae

Nấm men dùng để lên men rượu thường có dạng hình cầu, hình oval, hình trứng hoặchình ellipse Kích thước tế bào có thể thay đổi và tùy thuộc vào thành phần môi trường,điều kiện nuôi cấy và độ tuổi của nấm men Kích thước trung bình của tế bào thuộc loài

S cerevisiae là 3.5-8.0 µm theo chiều ngang và 5.0-11.0µm theo chiều cao.

2.2.2 Nguồn dinh dưỡng

i/ Nguồn carbon

Nguồn carbon phổ biến nhất của nấm men là carbohydrate, bao gồm mono-, di- vàtrisaccharide, dextrin và tinh bột Trong nhóm disaccharide nấm men vang có thể sử dụng

cả đường saccharose và maltose

Trong quá trình lên men, nhiều sản phẩm trao đổi chất trung gian có nguồn gốc từ đường

sẽ được nấm men thải vào dịch lên men như pyruvate, acetaldehyde, các acid hữu cơ(malate, citrate, acetate) Một số sản phẩm trao đổi chất này sẽ được nấm men tái sử dụng

và chuyển hóa tiếp thành những hợp chất hóa học khác

2i/ Nguồn nitơ

Nguồn nitơ thông dụng của nấm men là các muối vô cơ hoặc các hợp chất hữu cơ cóchứa nitơ Nấm men có thể sử dụng được các nguồn nitơ vô cơ như muối ammoniumhoặc ure Đối với nguồn nitơ hữu cơ, nấm men sử dụng được các acid amin, peptide,amine, purine và pyrimidine

3i/ Nguồn khoáng

Hai nguyên tố được các nhà sản xuất quan tâm nhất là phosphorus và lưu huynh Nấmmen sử dụng phosphorus ở dưới dạng ion phosphate Còn lưu huynh có mặt trong một sốloại acid amin như methionine và cysteine Các nguyên tố khoáng còn lại là nhữngcofactor của nhiều loại enzyme trong tế bào nấm men hoặc tham gia vào trong cấu trúccủa một số cơ quan trong tế bào Chiếm hàm lượng cao hơn cả là kali và magnesium.

4i/ Các yếu tố sinh trưởng

Các yếu tố sinh trưởng là những hợp chất hữu cơ rất cần thiết cho sự sinh trưởng của nấmmen nhưng với hàm lượng rất thấp Các yếu tố sinh trưởng thường gặp là vitamin, purine,pyrimidine và một số loại lipid

2.2.3 Phương pháp sinh sản

Trong quá trình tồn tại và sinh trưởng, tế bào nấm men S.cerevisiae có thể ở dạng

tế bào đơn bội hoặc tế bào lưỡng bội Nấm men S.cerevisiaetheo hai phương pháp: vô

tính bằng cách nảy chồi và hữu tính thông qua sự tiếp hợp của hai tế bào nấm men

2.2.4 Yêu cầu đối với nấm men và chế phẩm nấm men

Hiện nay, S.cerevisiae là loài nấm men phổ biến nhất được sử dụng để cấy vào dịch

lên men trái cây Hương vị đặc trưng của rượu không chỉ phụ thuộc chủ yếu vào đặc tínhnguyên liệu, quy trình công nghệ mà còn phụ thuộc vào nấm men sử dụng Những nấmmen được phân lập và sử dụng trong sản xuất thường dựa trên những tiêu chí sau đây:+ Lên men nhanh các loại đường lên men có trong dịch lên men

+ Lên men hoàn toàn (lượng đường sót không đáng kể)

+ Chịu được độ cồn và độ acid cao, cũng như chất sát trùng trong dịch lên men

+ Lên men được ở nhiệt độ thấp

+ Không bị ức chế khi nhiệt độ tăng cao

+ Ổn định hoạt tính trong suốt quá trình lên men

+ Có khả năng ức chế các loại nấm men dại khác

+ Tạo rượu có hương thơm ngon

+ Dễ lắng trong

Trước đây, các nhà sản xuất đều tự nhân giống nấm men để phục vụ cho quá trình lênmen rượu Vào khoảng giữa thập niên 60 của thế kỷ 20, các chế phẩm nấm men khô hoạtđộng (Active Dry Yeast) – gọi tắt là chế phẩm ADY – đã xuất hiện đầu tiên tại Hoa Ky.Hiện nay, để tănviệc sử dụng chế phẩm nấm men khô hoạt động rất phổ biến trong ngànhcông nghiệp sản xuất rượu trái cây trên toàn thế giới

2.3 Đường

Trong công nghệ sản xuất nước dứa lên men, do hàm lượng đường trong quả dứachỉ khoảng 8 -18 % thấp hơn giá trị yêu cầu để sản xuất rượu vang trái cây (dựa vào hàmlượng đường trong nước nho thường dao động 20-22%), người ta hiệu chỉnh bằng cáchthêm đường vào dịch ép dứa để thực hiện quá trình lên men ethanol đồng thời tạo vị chosản phẩm Đường được được nấu thành syrup để bổ sung vào sản phẩm Syrup là mộtdung dịch đường có nồng độ chất khô cao và thường dao động trong khoảng 63-65%(khối lượng) Sử dụng đường saccharose được chế biến từ mía Saccharose là mộtdisaccharide do hai monosaccharide là D- glucose và D- fructose tạo thành, công thứcphân tử là C12H22O11

Hình 2.3.1: Công thức cấu tạo của đường saccharose

- Tính chất vật lý: Sacchorose là một tinh thể trong suốt, tỷ trọng 1.5897 g/cm3, nhiệt

độ nóng chảy t = 186-1880C, khối lượng phân tử là 324

- Tính chất hóa học: Đường sacchorose không có tính khử, caramel hóa ở nhiệt độ

2000C (màu nâu đen), bị chuyển thành đường nghịch đảo trong điều kiện nhiệt độ vàacid, bị phân hủy trong môi trường kiềm Khi độ ẩm không khí lớn hơn 90% thìsaccharose mới bắt đầu hút ẩm

- Chỉ tiêu chất lượng đường theo TCVN 1696-75

Bảng 2.3.1: Chỉ tiêu cảm quan đường tinh luyện

Chỉ tiêu Yêu cầu

Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô không vốn

cục

Mùi vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có

mùi vị lạMàu sắc Tinh thể trắng óng ánh, khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt

Bảng 2.3.2: Chỉ tiêu hóa lý của đường tinh luyện

Hàm lượng đường khử, % khối lượng ≤ 0.03

Sự giảm khối lượng khi sấy ở 1050C trong 3h, % khối lượng ≤ 0.05

Bảng 2.3.3: Chỉ tiêu vi sinh vật của đường tinh luyện

citric là chất bột kết tinh màu trắng Khi hòa tan trong nước cất dung dịch phải trong suốt,

vị chua tinh khiết, không có vị lạ

Acid citric được dùng hiện nay thường được sản xuất từ mật rỉ theo phương pháp

lên men bằng chủng nấm mốc Aspergillus niger.

- Công thức hóa học: Dạng khang: C6H8O7, ngậm nước C6H8O7 H2O

- Tính chất vật lý: Acid citric dùng trong thực phẩm phải ở thể kết tinh khan, liều lượng0-60mg/kg

- Chỉ tiêu chất lượng acid citric

Bảng 2.4.1: Chỉ tiêu cảm quan của acid citric được quy định theo TCVN 5516 -1991

2 Vị Chua, không có mùi vị lạ

3 Mùi Dung dịch acid trong nước cất có nồng độ 20 g/l phải trong suốt

4 Cấu trúc Rời và khô

5 Tạp chất Không cho phép

Bảng 2.4.2 Chỉ tiêu hóa lý của acid citric được quy định theo QCVN 4-11: 2010/BYT

Độ hòa tan Rất dễ tan trong ethanol, dễ tan trong nước,

ít tan trong ete

Dạng monohydrate: không được thấp hơn7.5 % và không được quá 8.0% (phươngpháp Karl –Fischer)

Các hợp chất dễ than hóa Đạt yêu cầu

Hàm lượng C6H8O7 Không thấp hơn 99.5 % và không được quá

100,5% tính theo chế phẩm khan

2.5 Nước

Bảng 2.5.1 Chỉ tiêu của nước theo tiêu chuẩn Việt Nam – TCVN 5502:2003

17 E.coli và coliform chịu nhiệt MPN/100ml 0

2.6 Phụ gia

• Sulfur dioxide (SO2)

SO2 được sử dụng với mục đích là để ức chế vi sinh vật và ức chế sự thay đổi màu sắc dophản ứng enzyme và phi enzyme

INS: 220; ADI: 0 – 0.7 mg/kg thể trọng

Bảng 2.5.2 Chỉ tiêu của SO 2 theo QCVN 4 – 12 : 2010/BYT

Các hợp chất sulfuro Phải có phản ứng đặc trưng với hợp chất

Cặn không bay hơi Không được quá 0.05%

Hàm lượng SO2 Không được thấp hơn 99.9% SO2 tính theo

khối lượng

• Sodium bicarbonate (Na2CO3)

Được sử dụng với mục đích điều chỉnh pH

INS: 500; ADI không giới hạn

Bảng 2.5.3 Chỉ tiêu sodium bicarbonate theo QCVN 4 – 13 : 2010/BYT

Các chất không tan trong nước Đạt yêu cầu

Hàm lượng Na2CO3 Không thấp hơn 99.0% tính theo chế phẩm

khan

Đường

Hòa tan

Nấu (70-800C) Acid citric 0.01%

3.1 Sơ đồ khối

a) Quy trình nấu syrup

Đất cát Rửa

Phối chế dịch lên men

Syrup đường, acid citric,natri bicacbonat

Lên men phụ

Sản phẩm

Rót chai, đóng nắp Bao bì

Xử lý enzyme Pectinase

b) Quy trình 1

3.2 Thuyết minh quy trình

a) Quy trình nấu syrup đường

Nước đã xử lý được bơm vào nồi nấu Nâng nhiệt độ lên 60oC Mở cánh khuấy, khoá vancung cấp nhiệt và cho đường vào từ từ (tỉ lệ đường : nước là 1:2) cho đến khi hoà tanhoàn toàn Sau đó mở van cung cấp nhiệt để nâng lên 80oC Sau đó, bổ sung một lượngacid citric vào và giữ ở nhiệt độ trên trong 15 phút Tiếp theo ta đem syrup đi lọc để loại

bỏ tạp chất, rồi làm nguội đến nhiệt độ của môi trường bảo quản hoặc vào phân xưởngsản xuất Mẫu syrup thành phầm để tiến hành kiểm tra đánh giá một số chỉ tiêu chấtlượng như nồng độ chất khô, pH sao cho sau khi phối trộn syrup đường vào dịch dứa thìnồng độ chất khô đạt 16-250Bx, pH = 4-4.5 để thực hiện quá trình lên men

b) Quy trình 1

i/ Phân loại

Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình lên men Những nguyên liệu dứa bị dập, hư,

chưa chín hay quá chín sẽ được loại bỏ, để tất cả nguyên liệu có tính chất đồng nhất Từ

đó quá trình lên men được thực hiện tốt hơn, giữa các mẻ sản phẩm có tính chất đồngđều

Quá trình phân loại sẽ loại bỏ các quả không đạt yêu cầu như sâu bệnh, thối, hỏng đảmbảo chất lượng nguyên liệu và chất lượng sản phẩm luôn ổn định Ngoài ra, quá trìnhphân loại còn giúp chuẩn hóa nguyên liệu, đảm bảo nguyên liệu đạt độ đồng nhất về kíchthước, trọng lượng, màu sắc và độ chín nhằm thuận tiện cho các quá trình tiếp theo Độchín của quả dứa là một yêu cầu quan trọng, quả chín đồng đều thì thành phần hóa họccủa nguyên liệu cũng sẽ đồng đều và ổn định, giúp cho việc kiểm soát chất lượng được

Việc lựa chọn được tiến hành ngay sau khi thu nhận, trước khi đưa vào các công đoạnchế biến: rửa, cắt gọt… Việc phân loại thường được tiến hành bằng phương pháp thủcông Dứa được chuyển và phân loại bằng tay trên băng tải.

Tiến hành phân loại thủ công bằng tay, mắt thường của công nhân trên băng chuyền.Công nhân làm việc ở hai bên của băng chuyền, nguyên liệu được trải đều trên băngchuyền với tốc độ băng tải vừa phải để tránh tình trạng sót nguyên liệu

Hình 3.2.1:Băng tải vận chuyển nguyên liệu

2i/ Rửa

Mục đích công nghệ: Chuẩn bị công đoạn cắt gọt Dứa nguyên liệu nhập về sẽ có nhiều

đất cát và vi sinh vật bám ngoài vở dứa Quá trình rửa để loại bỏ các tạp chất, bùn đất, bụibẩn bám vào quả dứa, đồng thời cũng rửa trôi dư lượng thuốc trừ sâu và đặc biệt là các visinh vật theo bùn đất bụi bẩn bám vào quả Nếu dứa đi vào máy cắt gọt mà không quaquá trình rửa, đất cát sẽ rơi vào thiết bị làm thiết bị mau hư Khi dứa không được rửa sạch

mà đưa đi gọt vỏ lượng vi sinh vật và thuốc trừ sâu bám trên vỏ sẽ xâm nhập vào thịt quảtrong quá trình cắt gọt, gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Các biến đổi của nguyên liệu: Sau quá trình rửa, nguyên liệu sạch hơn và không có biến

đổi nhiều về các tính chất

Thiết bị và thông số công nghệ:

Thiết bị sử dụng là thiết bị ngâm rửa xối tươi Nước rửa nguyên liệu ở nhiệt độ khoảng

20oC Thời gian rửa nguyên liệu thường là vài phút đến vài chục phút, tùy vào mức độbám bẩn của nguyên liệu Tuy nhiên, thời gian rửa không nên kéo dài quá lâu sẽ làmnguyên liệu bị úng

Hình3.2.2: Thiết bị ngâm, rửa

Máy được cấu tạo gồm: Một băng tải bằng thép không rỉ và thùng chứa nước rửa có thểtích tương đối lớn Băng tải được chia làm 3 phần, phần nằm ngang ngập trong nước,phần nghiêng có các ống phun nước mạnh và một phần nằm ngang ở phía cao

Quá trình rửa gồm hai giai đoạn: ngâm và xối rửa Nguyên liệu được đưa vào máy nhờbăng tải, dưới tác dụng của áp lực nước bơm các vật có khối lượng nặng như: đất, cát, sỏi

sẽ rơi vào khe còn nguyên liệu tiếp tục đi qua một bồn nước lớn hơn Các phần nhẹ như:

lá, rác… sẽ được 1 quạt gió thổi bay lên trên và bay ra ngoài Bên dưới băng tải phầnngập trong nước có bố trí các ống thổi khí nhận không khí từ một quạt đặt bên ngoài.Trong giai đoạn ngâm, nguyên liệu ở trên phần băng nằm ngang ngập trong nước, các cặnbẩn bám trên ngoài bề mặt nguyên liệu bị bong ra

Băng tải di chuyển sẽ mang nguyên liệu đi dần về phía phần băng nghiêng Hiệu quả củaquá trình ngâm được tăng cường nhờ thổi khí làm xáo trộn nước và nguyên liệu trên mặtbăng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu và nước nên thời gian ngâm được rútngắn Khi nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng, các vòi phun nước với ápsuất cao đến 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn Ở cuối quá trình rửa, nguyên liệu di chuyển đếnphần nằm ngang phía trên để được làm ráo nước

3i/ Cắt gọt

Mục đích công nghệ: khai thác Cắt gọt giúp loại bỏ những phần không sử dụng được của

trái dứa như cuốn, vỏ, cùi, … để nâng cao giá trị của sản phẩm, đồng thời tạo điều kiệncho các quá trình chế biến sau được thuận tiện, dễ dàng và liên tục

Vì lớp vỏ bảo vệ tự nhiên bên ngoài bị loại bỏ nên nguyên liệu sau khi gọt vỏ, cắt, sơ chế

có nguy cơ bị vi sinh vật tấn công rất cao Cần tiến hành nhanh trong điều kiện đảm bảo

vệ sinh

Các biến đổi của nguyên liệu:

Nguyên liệu bị thay đổi hình dạng và kích thước Lớp vỏ bảo vệ đã bị gọt nên quả có tốc

độ hô hấp tăng nhanh, trái sẽ mau bị nhũn Trong thành phần của dịch bào có chứa nhiềuchất khác nhau, đặc biệt là các hợp chất polyphenol và hệ enzyme polyphenoloxydase.Khi lớp vỏ bảo bệ bị gọt, dịch bào tiết ra, các polyphenol tiếp xúc với oxy và dưới tácdụng của enzyme polyphenoloxydase sẽ oxy hóa tạo thành chất màu, làm cho trái bị thâm

bề mặt Ngoài ra, trong thành phần của dịch bào còn chứa đường và các hợp chất dinhdưỡng nên sẽ tạo thành môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Do đó, cần thựchiện quá trình này nhanh để đưa nguyên liệu vào quá trình tiếp theo

Thiết bị và thông số công nghệ:

Máy gọt vỏ dứa gồm có cơ cấu gọt, hệ thống chuyển động vào bệ máy Cơ cấu gọt gồm

có 3 lưỡi dao mỏng phẳng đặt cố định trên 1 vòng đỡ, và ống dao hình trụ rỗng bằng thépkhông gỉ có đường kính 65-80mm (tùy theo đường kính quả dứa to hay nhỏ) Ống daonày quay với tốc độ khoảng 1000 vòng/phút nhờ một động cơ điện Hệ thống chuyểnđộng gồm một con xỏ gắn vào một trục chuyển dịch nhờ con lăn và rãnh trượt Đặt quảdứa vào con xỏ Khi trục chuyển dịch, con xỏ kéo theo quả dứa lao về phía cơ cấu gọt.Khi qua cơ cấu gọt, 3 lưỡi dao phẳng khía trên vỏ dứa 3 rảnh theo chiều dọc quả có độsâu bằng chiều dày lớp vỏ cần gọt, sau đó ống dao tách vỏ thành 3 mảnh Quả dứa đã gọt

vỏ đi ra cuối máy Năng suất của máy khoảng 20 quả/ phút Tỷ lệ vỏ là 25-27%

Các biến đổi của nguyên liệu:

• Vật lý:

Biến đổi vật lý quan trọng nhất trong quá trình nghiền là kích thước của nguyên liệu

sẽ giảm, diện tích bề mặt sẽ tăng lên Cấu trúc quả bị thay đổi, các mao quản bị đứt.Trongquá trình nghiền có sự gia tăng nhiệt độ do ma sát giữa nguyên liệu với nhau và giữanguyên liệu với thiết bị

• Hoá học:

Khi nghiền, cấu trúc tế bào thịt dứa bị phá vỡ, các hợp chất polyphenol tiếp xúc vớioxy, dưới tác dụng của enzyme polyphenoloxydase sẽ bị oxy hóa tạo thành chất màu, làm

giảm giá trị cảm quan của sản phẩm Ngoài ra, các hợp chất polyphenol, các vitamin bịoxy hóa làm giảm giá trị dinh dưỡng

Thiết bị và thông số công nghệ

1- phễu nhận nguyên liệu; 2- trục đĩa quay;

3- lưỡi dao cong

5i/ Xử lý enzyme

Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình ép và quá trình lọc trong, đồng thời hoàn

thiện sản phẩm

Quá trình nghiền xé chỉ làm cắt nhỏ thịt dứa một phần, dịch dứa và các thành phần dinhdưỡng khác vẫn bị giữ trong tế bào thịt dứa Do đó, khi xử lý enzyme để thủy phân mô vàthành tế bào thịt dứa, các chất dinh dưỡng và dịch dứa sẽ được giải phóng ra nhiều hơn.Trong dứa có chứa pectin hoà tan với hàm lượng khá cao Các hợp chất pectin sẽ làmtăng độ nhớt của dịch dứa sau khi ép, do đó sẽ gây khó khăn cho quá trình làm trong saukhi lên men Khi trong sản phẩm chứa các cặn lơ lửng, các vi sinh vật thường báo trên bềmặt các cặn đó để phát triển Quá trình xử lý enzyme sẽ phân giải pectin, làm giảm độnhớt của dịch dứa, từ đó hổ trợ cho quá trình làm trong, giúp sản phẩm trong hơn

Trong công nghiệp người ta thường sử dụng chế phẩm enzyme pectinase để thuỷ phânpectin, làm giảm phân tử lượng của chúng từ đó làm giảm độ nhớt của chúng

Các biến đổi của nguyên liệu:

• Vật lý: enzyme tách phân giải pectin do đó làm giảm độ nhớt của dịch dứa

• Hóa sinh: các enzyme pectinase xúc tác phản ứng thủy phân liên kết ester làmgiảm mức độ ester hóa của cơ chất và giải phóng ra metanol Đồng thời, hệenzyme pectinase cũng phân giải liên kiết α-1,4 glycoside trong các hợp chấtpectin Ngoài ra, enzyme pectinase còn phân hủy các liên kết α-1,4 glycosidetrong các oligo D-galacturonate

• Các biến đổi về hóa lý, hóa học và sinh học ít xảy ra

Thiết bị và thông số công nghệ:

Thiết bị xử lý enzyme là một bồn chứa hình trụ đứng, bằng thép không rỉ, đáy lồi để dễtháo bán thành phẩm ra khỏi thiết bị Xung quang thân thiết bị là một lớp vỏ áo để hiệuchỉnh nhiệt độ Bên trong thiết bị có lắp cánh khuấy để đảo trộn nguyên liệu Tuy nhiên,cánh khuấy không hoạt động liên tục trong suốt quá trình nhắm hạn chế dịch dứa tiếp xúcnhiều với không khí và phản ứng oxy hóa xảy ra quá mức

Dịch dứa sau khi nghiền được đưa vào một bồn chứa, rồi hiệu chỉnh pH, nhiệt độ về pH

và nhiệt độ hoạt động tối thích của enzyme Sau đó bổ sung enzyme pectinase vào với tỉ

lệ 0.04 -0.05 ml/100g thịt dứa [7] Enzyme pectinase hoạt động trong khoảng pH 4 – 4.5,

và trong khoảng nhiệt độ 30 – 50oC Tuy nhiên, nếu dịch dứa được gia nhiệt cao, trongthời gian dài sẽ làm thay đổi các thành phần hoá học và tính chất của dịch dứa do đónhiệt độ thích hợp là trong khoảng 40-45oC, quá trình kéo dài khoảng 30 – 50 phút [2]

Trong quá trình ép có xảy ra ma sát giữa nguyên liệu với nguyên liệu hoặc nguyên liệuvới thiết bị làm nhiệt độ nguyên liệu tăng nhưng không đáng kể

Độ nhớt dịch dứa sau ép tăng do pectin được giải phóng khi tế bào bị phá vỡ

• Hóa sinh:

Các enzyme được giải phóng ra khỏi tế bào, dễ dàng hoạt động xúc tác các phản ứngoxy hóa, thủy phân làm giảm giá trị dinh dưỡng.

Thiết bị và thông số công nghệ:

Thiết bị băng tải được cấu tạo gồm hai băng tải lắp song song, chuyển động cùng chiềuvới nhau Giữa hai băng tải có khe hẹp nhỏ Trong hai băng tải, một băng tải phía trênđóng vai trò nén, băng tải còn lại đóng vai trò chịu lực, lọc và nằm dưới Băng tải nàychuyển động nhờ các trục truyền động Trên thân có nhiều lỗ nhỏ đường kính khoảng1mm, là nơi để dịch ép đi qua Khi hoạt động, nguyên liệu được đưa vào ở một đầu củabăng tải Dưới tác dụng lực ép giữa hai băng tải, chất lỏng thoát ra và được thu hồi Ởphía cuối băng tải, bã được tách ra nhờ một thanh dao cạo Máy có hiệu suất ép khoảng

60 - 80% Áp lực của máy ép có thể thay đổi tùy theo độ chín của nguyên liệu

Hình 3.2.6: Máy ép băng tải

7i/ Phối chế dịch lên men

Mục đích công nghệ: Chuẩn bị Quá trình giúp tạo dịch lên men phù hợp – môi trường

thích hợp cho nấm men hoạt động, là quá trình chuẩn bị cho quá trình lên men

Cách thực hiện:

Đo hàm lượng chất khô ban đầu và pha loãng dịch bằng nước hoặc bổ sung thêm syrupvào để đạt đến nồng độ 16 - 25oBx [7], [14] Song song đó, điều chỉnh pH trong khoảng 4

- 4.5 Nếu dịch dứa có pH < 4 ta bổ sung NaHCO3 để đưa về pH thích hợp