nghiên cứu quá trình chế biến nước giải khát có gas và có cồn từ trái dâu hạ châu

Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 37 - 2014 Trường Đại học Cần Thơ 1 TÓM TẮT Cây Dâu Hạ Châu là loại cây ăn trái cho sản lượng nhiều nhất khoảng 3 vụ/năm đặc điểm của loại cây này là r

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN - CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN NƯỚC GIẢI KHÁT

CÓ GAS VÀ CÓ CỒN TỪ TRÁI DÂU HẠ CHÂU

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

Ts Lê Nguyễn Đoan Duy Hồ Thanh Tùng

MSSV: 2111671 Lớp: CB1108A1

Cần Thơ, 2014

Trang 2

Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 37 - 2014 Trường Đại học Cần Thơ

ii

LỜI CẢM TẠ

Sau thời gian gần 4 năm học đại học tại trường Đại Học Cần Thơ em đã tích lũy được nhiều kiến thức những kinh nghiệm trong cuộc sống cũng như trong học tập, thành tựu học tập của em có được như ngày hôm nay là nhờ sự tận tình và lòng tâm quyết của thầy cô trong Bộ Môn Công Nghệ thực Phẩm đã không ngưng trao dồi kiến thức, kỹ năng cũng như vạch ra những phương pháp học tập nhằm giúp em đạt được kết quả tốt hơn, bên cạnh đó không những dạy cho em hiểu về lý thuyết mà còn giúp cho em dễ dàng tiếp xúc với môi trường thực nghiệm ở những nhà máy chế biến thực phẩm

Trong suốt thời gian làm luận văn đã giúp em cũng cố lại nhiều kiến thức quan trọng của chuyên ngành mà em đang học, biết tìm và nghiên cứu nhiều tài liệu quan trọng trong chế biến thực phẩm cũng như áp dụng trong việc làm luận văn để tra cứu

số liệu, tính toán

Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Nguyễn Đoan Duy đã hết sức tận tình cố gắng và giành ra những thời gian, những kinh nghiệm quý báo của mình để hướng dẫn cho em trong quá trình làm luận văn Bên cạnh đó, em cũng xin chân thành cảm ơn chị Huỳnh Trần Huyền Trang và các anh chị cũng như các bạn cùng lớp trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã nhiệt tình giúp đỡ em và cho em những lời khuyên hữu ích trong suốt thời gian làm luận văn

Con xin chân thành cảm ơn cha mẹ đã hy sinh cuộc đời mình để giúp cho con

có được những thành tựu học vấn như ngày hôm nay và tạo điều kiện cũng như hành trang về kiến thức cho con bước vào đời

Thay lời cảm ơn, em xin chúc tất cả những thầy cô trong Bô Môn Công Nghệ Thực Phẩm dồi dào sức khỏe và đạt nhiều thành công trong công việc!

Cần Thơ, ngày….tháng….năm 2014

Sinh viên thực hiện

Hồ Thanh Tùng

Trang 3

iii

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan là đề tài này do chính em thực hiện, những số liệu và những thí nghiệm phân tích là có thực, kết quả trong bài luân văn không có trùng lặp hay sao chép dưới bất kỳ hình thức nào và đề tài này hoàn toàn trung thực

Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014

Sinh viên thực hiện

Hồ Thanh Tùng

Trang 4

iv

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ i

LỜI CAM ĐOAN iii

TÓM TẮT……… ……… 1

DANH SÁCH HÌNH 2

DANH SÁCH BẢNG 3

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 4

1 Đặt vấn đề 4

2 Mục tiên nghiên cứu 4

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 6

2.1 Giới thiệu nguyên liệu dâu Hạ Châu 6

2.1.1 Nguồn gốc 6

2.1.2 Đặc điểm về hình thái cây Dâu hạ Châu 7

2.2 Giới thiệu sơ lược về nước giải khát có cồn, có gas 8

2.2.1 Lịch sử ra đời của rượu Vodka: 9

2.2.2 Các loại phụ gia dùng trong nước giải khát: 11

2.2.2.1 Chất bảo quản 11

2.2.2.2 Đường: 12

2.2.2 Nguyên liệu sản xuất chính 12

2.2.3.1 CO2: 12

2.2.3.2 Cồn: 14

2.2.3.3 Chất tạo ngọt: 15

2.2.3.4 Các acid thực phẩm: 16

2.3 Những công đoạn trong quá trình chế biến nước dâu Hạ Châu có cồn và gas 18

2.3.1 Chần: 18

2.3.2 Thanh trùng: 19

2.3.3 Các hệ vi sinh vật có trong thực phẩm 23

2.3.3.1 Vi khuẩn: 23

Trang 5

v

2.3.3.2 Nấm men, nấm mốc: 24

2.3.3 Những vấn đề thường gặp trong quá trình sản xuất và bảo quản: 25

CHƯƠNG III: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 27

3.1 Phương tiện thí nghiệm: 27

3.1.1 Thời gian, địa điểm nghiên cứu: 27

3.1.2 Nguyên liệu: 27

3.1.3 Hóa chất: 27

3.2 Phương pháp thí nghiệm 28

3.3 Quy trình chế biến nước giải khát có gas và có cồn 28

3.4 Bố trí thí nghiệm: 29

3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ cồn Etanol và tỉ lệ phối chế dịch quả dâu trong chế biến nước giải khát có gas và cồn: 29

3.4.1.1 Mục đích: 29

3.4.1.2 Bố trí thí nghiệm: 29

3.4.1.3 Tiến hành thí nghiệm: 30

3.4.1.4 Chỉ tiêu đánh giá: 31

3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến sự biến đổi của các thành phần hóa học cũng như giá trị cảm quan của sản phẩm: 31

3.4.2.1 Mục đích: 31

3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của chế độ tồn trữ đến sự biến đổi của các thành phần hóa học của nước Dâu Hạ Châu có gas, có cồn: 32

3.4.3.1 Mục đích: 32

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Thành phần hóa học của dâu Hạ Châu 34

Trang 6

vi

4.2 Khảo sát tỉ lệ phối chế giữa dịch dâu Hạ Châu và cồn Etanol ảnh hưởng đến giá

trị cảm quan của sản phẩm 35

4.3 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến chất lượng sản phẩm nước dâu Hạ Châu có gas và có cồn 36

4.3.1 Hàm lượng polyphenol tổng số 37

4.3.2 Hàm lượng Vitamin C 37

4.3.3 Tác động của chế độ thanh trùng đến hoạt tính chống oxy hóa 38

4.3.4 Vi sinh vật hiếu khí tổng số còn lại sau quá trình thanh trùng 39

4.3.5 Tác động của chế độ thanh trùng đến hoạt Flavonoid 40

4.4 Ảnh hưởng của chế độ bảo quản đến sự biến đổi của các thành phần dinh dưỡng của sản phẩm nước dâu Hạ Châu có gas và có cồn 41

4.4.1 Hàm lượng polyphenol tổng số 41

4.4.2 Hàm lượng Vitamin C 43

4.4.3 Hoạt tính chống oxy hóa 43

4.4.4 Hoạt tính sinh học Flavonoid 45

4.3.4 Vi sinh vật hiếu khí tổng số còn lại sau thời gian bảo quản 46

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 49

5.1 Kết luận 49

5.2 Đề nghị 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

PHỤ LỤC 53

Phụ lục A – Các phương pháp phân tích. 53

Trang 7

vii

Trang 8

1

TÓM TẮT

Cây Dâu Hạ Châu là loại cây ăn trái cho sản lượng nhiều nhất khoảng 3 vụ/năm đặc điểm của loại cây này là ra trái rất xum xuê, môi trường sống rất đa dạng và thích hợp với nhiều loại đất ở các vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long cũng như phù hợp với khí hậu cận nhiệt đới ở nước ta Đặc biệt, hiện nay được trồng nhiều tại huyện Phong Điền – Thành Phố Cần Thơ, trái có hình dạng bên ngoài như quả bóng bầu dục, khi chín trái ngã vàng trông rất đẹp mắt, trái Dâu Hạ Châu khi ăn vào có vị ngọt thanh và hơi chua chua tạo cảm giác vừa miệng khi ăn Với đặc tính là loại cây cho ra trái quanh năm nên rất phù hợp cho quá trình tiêu thụ trong nước cũng như sản xuất và chế biến thực phẩm đặc biệt là các loại nước giải khát vì hàm lượng dịch Dâu trích ra

là rất lớn Do đó, mục đích nghiên cứu của đề tài này là tạo ra các sản phẩm nước giải khát có gas và có cồn để nhằm đa dạng hóa các sản phẩm có nguồn gốc từ nước giải khát, bên cạnh đó nhằm tạo ra một sản phẩm mới là nước giải khát có gas, có cồn để tạo ra mùi vị đặc trưng và lạ cho sản phẩm để phục vụ cho các dịp lễ, tết,…Vì vậy, đề tài này nhằm nghiên cứu và tìm ra quy trình và những thông số tối ưu cho quá trình sản xuất nước giải khát có gas và cồn

Với đề tài thực hiện đã nghiên cứu với quy mô tại phòng thí nghiệm nhằm tìm ra

tỉ lệ phối chế của dịch dâu Hạ Châu với sự thay đổi tỉ lệ như sau: 1:1, 1:2 và 1:3 và với nồng độ cồn từ: 3, 4, 5% Sau khi đã biết được tỉ lệ phối chế đạt chỉ tiêu cảm quan tốt nhất ta tiến hành khảo sát quá trình thanh trùng sản phẩn nước dâu Hạ Châu có gas

và có cồn ở nhiệt độ thanh trùng từ 70, 80 và 900C với thời gian giữ nhiệt cho từng nhiệt độ là: 15, 30, 45, 60 phút Sau đó, tiến hành kiểm tra vi sinh vật tổng số và đo các giá trị hoạt tính sinh học như: Polyphenol, Flavonoid, Vitamin C, DPPH còn lại trong nước giải khát có gas và có cồn sau quá trình thanh trùng với các giá trị đo được

và ta tiến hành chọn một giá trị tối ưu nhất để tiến hành cho thí nghiệm tiếp theo là đem sản phẩm đi bảo quản ở nhiệt độ phòng 300C và nhiệt độ mát 50C với sự bổ sung của Kali sorbat có nồng độ tăng từ 0, 0,25, 0,5, 0,75% sau 3 tuần bảo quản ta cũng tiến hành các thí nghiệm xác định hàm lượng của hoạt tính sinh học như Polyphenol, Flavonoid, Vitamin C, DPPH và kiểm tra vi sinh vật tổng số còn lại sau 3 tuần bảo quản và chọn ra môi trường bảo quản, nồng độ Kalisorbat, cũng như những hoạt tính sinh học còn lại đạt giá trị tối ưu và tốt nhất

Trang 9

2

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Trái dâu Hạ Châu……… 11 Hình 3.1 Quy trình chế biến nước giải khát có gas và có cồn……….28 Hình 3.2: Sơ đồ thí nghiệm khảo sát nồng độ cồn Etanol và tỉ lệ phối chế……… …30 Hình 4.1: Sự thay đổi hàm lượng polyphenol tổng số sau quá trình bảo quản 3 tuần ở nhiệt độ phòng 300C trong sản phẩm nước dâu Hạ Châu có gas và có cồn………….41 Hình 4.2 Sự thay đổi hàm lượng polyphenol tổng số sau quá trình bảo quản 3 tuần ở nhiệt độ mát 50C trong sản phẩm nước dâu Hạ Châu có gas và có cồn……… 41 Hình 4.3: Sự thay đổi hàm lượng DPPH sau quá trình bảo quản 3 tuần ở nhiệt độ

Hình 4.4: Ảnh hưởng của chế độ bảo quản ở nhiệt độ mát 50C hàm lượng DPPH trong sản phẩm nước dâu Hạ Châu có gas và có cồn sau 3 tuần bảo quản……… ….44 Hình 4.5 Ảnh hưởng của chế độ bảo quản ở nhiệt độ mát 300C hàm lượng Flavonoid trong sản phẩm nước dâu Hạ Châu có gas và có cồn sau 3 tuần bảo quản………… 45 Hình 4.6: Ảnh hưởng của chế độ bảo quản ở nhiệt độ mát 50C hàm lượng Flavonoid trong sản phẩm nước dâu Hạ Châu có gas và có cồn sau 3 tuần bảo quản………… 46 Hình 4.7 Sản phẩm nước giải khát có cồn và có gas sau 3 tuần bảo quản ở nhiệt độ phòng có hàm lượng Kali sorbat từ 0, 0.25, 0.5, 0.75……… 48 Hình 4.8 Sản phẩm nước giải khát có cồn và có gas sau 3 tuần bảo quản ở nhiệt độ mát có hàm lượng Kali sorbat từ 0, 0.25, 0.5, 0.75……….….48

Trang 10

3

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng của trái dâu hạ châu trên 100 gram ăn được………11

Bảng 4.1 Tỷ lệ các thành phần của dâu Hạ Châu……… ……….34 Bảng 4.2 Thành phần hóa lý của dịch quả dâu Hạ Châu……… ……… ……34 Bảng 4.3: Sự thay đổi hàm lượng Polyphenol tổng số theo nhiệt độ và thời gian thanh trùng trong sản phẩm nước dâu Hạ Châu có gas và có cồn……… 37 Bảng 4.4 Hàm lượng Vitamin C trong sản phẩm nước giải khát có gas và có cồn sau

Bảng 4.5: Sự thay đổi hàm lượng DPPH theo nhiệt độ và thời gian thanh trùng trong sản phẩm nước dâu Hạ Châu có gas và có cồn……….39 Bảng 4.6: Sự thay đổi mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số trong sản phẩm nước dâu Hạ Châu có gas và có cồn sau quá trình thanh trùng……….40 Bảng 4.7 Sự thay đổi hàm lượng Flavonoid theo nhiệt độ và thời gian thanh trùng trong sản phẩm nước dâu Hạ Châu có gas và có cồn……… …40 Bảng 4.8: Sự thay đổi hàm lượng vitamin C (mg%) của sản phẩm nước dâu Hạ Châu sau 3 tuần bảo quản……… 42 Bảng 4.9 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số

có trong dịch nước giải khát dâu Hạ Châu có gas và có cồn……… 47

Trang 11

4

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Đặt vấn đề

Đồng Bằng Sông Cửu Long của nước ta không chỉ đứng đầu về vựa lúa của

cả nước mà bên cạnh đó, còn đi đầu trong việc sản xuất và đẩy mạnh việc nuôi, trồng

và đánh bắt thủy hải sản Trong đó, việc canh tác trồng cây nông nghiệp được đẩy mạnh với lợi thế là có nhiều loại cây trồng thích hợp với nhiều loại đất, khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa và nguồn nước tưới tiêu dồi dào, với những thế mạnh trên việc trồng cây ăn quả đã giúp cho người nông dân đem lại nguồn thu nhập dồi dào theo từng mùa

vụ ước tính khu vực ở Đồng Bằng Sông Cửu Long hiện nay có diện tích đất nông nghiệp trồng cây ăn trái khoảng 288.000 ha và có hơn 30 loại cây trồng khác nhau, hằng năm sản lượng từ cây ăn trái đem lại khoảng 3,18 triệu tấn trái/năm nhằm phục

vụ cho nhu cầu tiêu thụ trong nước và đẩy mạnh việc xuất khẩu ra nước ngoài Những vùng trồng cây ăn quả tập trung chủ yếu ở các tỉnh như: Đồng Tháp, An Giang, Bến Tre, Vĩnh Long, Hậu Giang, Cần Thơ…

Trong khoảng 3 năm trở lai đây đã xuất hiện một loại cây trồng nó có đặc điểm là ra trái quanh năm, sản lượng trái đem lại rất lớn cho người nông dân và phù hợp với thị hiếu tiêu thụ của người tiêu dùng đó chính là cây Dâu Hạ Châu, loại cây này được trồng nhiều ở khu vực Phong Điền – Thành Phố Cần Thơ, sau những khó khăn về việc chuyển đổi để tìm ra loại cây trồng cho vùng đất thì người dân ở Phong Điền – Thành Phố Cần Thơ đã tự tạo ra một loại cây trồng mới này Với đặc điểm là trái cây có nhiều nước thêm với sản lượng trái nhiều là rất phù hợp cho việc sản xuất tạo ra sản phẩm nước giải khát, nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu và đa dạng hóa các sản phẩm nước giải khát trái cây có nguồn gốc từ trái dâu Hạ Châu Mặt khác, hiện nay trên thị trường nước giải khát chưa phổ biến các mặt hàng nước giải khát có gas

và có cồn Do đó, đây là nguyên nhân chủ yếu thúc đẩy việc nghiên cứu tạo ra quy trình chế biến cũng như giải quyết lượng trái dâu có từ nhà vườn để tránh bị tích tụ gây khó khăn cho nguồn cung và nguồn cầu ra thị trường và tìm ra các thông số tối ưu nhất trong nghiên cứu để ứng dụng vào các công đoạn trong sản xuất nước giải khát

có gas và có cồn, nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho cơ thể có nguồn gốc từ nước giải khát và đồng thời tạo ra hương vị lạ cho sản phẩm

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định tỉ lệ phối chế để đảm bảo những chỉ tiêu quan trọng có trong nước giải khát có gas, có cồn

- Tìm ra nhiệt độ và thời gian thanh trùng cũng như xác định các hoạt tính sinh hóa Flavonoid, Polyphenol, DPPH, Vitamin C còn lại sau quá trình thanh trùng

- Khảo sát quá trình bảo quản sản phẩm nước giải khát có gas và có cồn bằng Kali sorbat sau khi bảo quản ở nhiệt độ phòng 300C và nhiệt độ mát 50C để chọn ra hàm lượng Kali sorbat phù hợp cho quá trình bảo quản nhất

Trang 12

5

MỤC TIÊU CỤ THỂ:

- Khảo sát và phân tích sự ảnh hưởng của nồng độ cồn Etanol theo tỉ lệ dịch dâu

Hạ Châu

- Tìm ra tỉ lệ phối trộn giữa thành phần cồn Etanol, dịch quả dâu Hạ Châu tươi

- Khảo sát các yếu tố và sự ảnh hưởng của chất phụ gia đến sự biến đổi trạng thái của dịch đường có trong dịch dâu Hạ Châu bán thành phẩm

- Tiến hành khảo sát các yếu tố biến đổi liên quan và ảnh hưởng đến quá trình bảo quản sản phẩm nước giải khát có gas và có cồn

- Xác định các hoạt tính sinh hóa như: Polyphenol tổng số, Flavonoid, DPPH và Vitamin C Ngoài ra, còn tiến hành kiểm tra vi sinh vật tổng số có trong nước giải khát sau các quá trình thanh trùng và bảo quản

Trang 13

6

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu nguyên liệu dâu Hạ Châu

2.1.1 Nguồn gốc

Dâu Hạ Châu là loài cây thuộc loài Baccaurea ramiflora Lour, họ thầu dầu (Euphorbiaceac) bộ Euphorbiceac, Loài Baccaurea ramifora (Burmese grape, họ Phyllanthaceae) được tìm thấy ở khắp nơi ở Châu Á và được trồng rộng rãi ở Ấn Độ

và Maylasia, loại cây này thuộc nhóm cây cho gỗ, cây được tạo ra bằng phương pháp nhân giống hữu tính thông qua quá trình canh tác với những giống cây họ ở cùng địa phương người ta đã chọn lọc và nhân giống thành công, cái tên được người dân buôn gọi là Dâu Miệt Dưới nhưng theo thời gian với đặc tính của trái Dâu khi ăn vào rất ngọt thanh và hơi chua chua nên tiếng đồn được vang xa và giống Dâu này được nhiều người chú ý hơn Sau đó, giống Dâu này được các nhà khoa học Viện Cây ăn quả Miền Nam đặt tên và cái tên Hạ Châu chính thức ra đời

Hình 2.1 Trái dâu Hạ Châu Theo Phạm Hoàng Hộ (2003) thì cây dâu ở Việt Nam cũng như ở các nước thuộc khu vực Đông Nam Á thuộc loài Baccaurea ramiflora Lour., đây là cây ăn quả thứ yếu được trồng từ miền Bắc vào đến Phú Quốc Ở Thừa Thiên Huế có ba giống dâu là dâu

Lá, dâu Đất và dâu Tiên (dâu Truồi) được trồng xen với các loại cây ăn trái khác (Đoàn Nhân Ái et al., 2007) Ở miền Nam cây dâu cũng được trồng từ các tỉnh miền Đông Nam Bộ như Lái Thiêu (Bình Dương) đến các tỉnh Đồng bằng Sông Cửu Long như ở Chợ Lách (Bến Tre), Long Mỹ (Hậu Giang) và Phong Điền (Cần Thơ) Ở Đồng bằng Sông Cửu Long cây dâu hiện nay có nhiều chủng loại và tên gọi khác nhau như dâu Vàng, dâu Bòn Bon, dâu Xanh, dâu Xanh Gia Bảo, dâu Xiêm và dâu Hạ Châu Trong số các giống dâu thì giống dâu Hạ Châu là một loại cây ăn trái đặc thù ở Phong Điền (Cần Thơ) là cây ăn quả thứ yếu ở Miền Nam, cây Dâu được trồng và đạt đến độ cao sinh trưởng khoảng 1,3m, được hình thành do quá trình tuyển chọn của nông dân

từ những giống dâu địa phương Dâu Hạ Châu ra hoa tự nhiên vào đầu mùa mưa và thu hoạch vào tháng 9-10 dương lịch

Ở nước ta diện tích trồng Dâu Hạ Châu chủ yếu ở Phong Điền – Thành Phố Cần Thơ Theo Phòng Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn huyện Phong Điền từ năm

Trang 14

7

2006 đến năm 2010, diện tích trồng Dâu Hạ Châu trên toàn huyện là 136 ha (2006), hiện nay diện tích này ngày càng tăng lên và đạt 254,5 ha (2010) Với diện tích trồng Dâu ngày càng gia tăng như trên đã đem lại thu nhập cho người dân rất cao bình quân

từ 100 – 300 triệu đồng/ha/năm Trong tương lai với nguồn thu nhập ổn định và với kinh nghiệm trồng Dâu Hạ Châu của người dân thì ngành Nông Nghiệp của huyện Phong Điền – Thành Phố Cần Thơ cũng đẩy mạnh việc vương tới chọn giống cây trồng này làm loại cây trồng chủ lực của huyện

2.1.2 Đặc điểm về hình thái cây Dâu hạ Châu

Dâu Hạ Châu cho trái 03 vụ/năm, vụ nghịch mùa, chín vào tháng 5 âm lịch, vụ mùa, chín vào tháng 8 âm lịch, vụ muộn, chín vào tháng 11 âm lịch Cây có trái mọc thành từng chùm dài, một chùm trái sai có thể nặng trên một kg, trung bình từ 300 -

400 gram, trái có hình dạng tròn như trái mù u, vỏ mỏng, mỗi trái có từ 3 - 4 múi, khi

ăn vào trái có vị chua chua ngọt ngọt và mùi thơm đặc trưng, có nhiều múi bên trong như trái Bòn Bon nhưng mọng nước hơn nên mềm hơn và hạt to hơn khi trái chín da màu trắng ngà, chùm trái dài, ruột chín màu trắng sữa, cuống nơi lá đài vẫn còn nguyên khi chín,có vị ngọt thanh, chua nhẹ và có mùi thơm

Trang 15

8

Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng của trái dâu hạ châu trên 100 gram ăn được:

2.2 Giới thiệu sơ lược về nước giải khát có cồn, có gas

Mô hình chế tạo nước có gas đầu tiên của tiến sĩ Joseph Priestley Lịch sử của nước giải khát được bắt nguồn từ loại nước khoáng đã được tìm thấy trong các dòng suối tự nhiên Từ lâu, việc ngâm mình trong suối nước khoáng được xem là tốt cho sức khỏe do tác dụng trị bệnh của khoáng chất có trong nước suối Các nhà khoa học cũng nhanh chóng phát hiện ra carbon dioxit (CO2) có trong các bọt nước khoáng thiên nhiên

Loại nước giải khát không gas (không CO2) đầu tiên xuất hiện vào thế kỷ 17 với thành phần pha chế gồm nước lọc, chanh và một chút mật ong Đến năm 1676 công ty

Trang 16

Theo các chuyên gia y tế, thức uống bằng nước khoáng tự nhiên hay nhân tạo đều tốt cho sức khỏe Các dược sĩ Mỹ bắt đầu bào chế thêm một số loại dược thảo với các hương vị khác nhau cho vào thức uống này Thời xa xưa, tại các tiệm thuốc ở Mỹ đều có quầy bán nước giải khát và đây là nét đặc trung trong văn hóa của nước này

Do khách hàng thích đem thức uống về nhà nên ngành công nghiệp sản xuất nước đóng chai cũng phát triển theo để đáp ứng nhu cầu của họ Khoảng 1.500 bằng sáng chế Mỹ đã được cấp phát cho các nhà phát minh ra loại nút bần hay nắp đóng chai nước có gas Tuy nhiên các loại nút chai trên không mấy hiệu quả vì gas bị nén trong chai vẫn có thể thoát được ra ngoài Và đến năm 1892, William Painter - ông chủ cửa hàng bán máy móc tại Baltimore (Mỹ) - nhận bằng sáng chế ra loại nắp chai ngăn chặn bọt gas hữu hiệu nhất có tên gọi "Crown Cork Bottle Seal"

Năm 1899, ý tưởng về loại máy thổi thủy tinh sản xuất tự động chai thủy tinh đã được cấp bằng sáng chế Bốn năm sau đó, máy thổi thủy tinh đi vào hoạt động Michael J.Owens - một nhân viên của Công ty Thủy tinh Libby - đã vận hành loại máy này Trong vòng vài năm, sản lượng chai thủy tinh của Libby đã tăng từ 1.500 chai/ngày lên 57.000 chai/ngày Khoảng đầu những năm 1920, máy bán nước giải khát tự động bắt đầu xuất hiện trên thị trường Mỹ Năm 1923, những lốc nước ngọt gồm 6 hộp carton được gọi là Hom Paks đầu tiên ra đời Từ đây, nước giải khát trở thành một phần thiết yếu trong cuộc sống người dân Mỹ

2.2.1 Lịch sử ra đời của rượu Vodka:

Năm 1386, lần đầu tiên, các thương gia người Ý đã mang từ quê hương mình vào Nga một loại rượu nho, gọi là aqua vitae Nhưng do người Nga không ưa chuộng nước uống ngoại quốc Khoảng 100 năm sau, vào cuối thế kỷ XV, người Nga đã biết

chế ra rượu bằng các nguyên liệu sẵn có của mình

Để sản xuất Vodka, người Nga chỉ sử dụng thứ cồn cất từ hỗn hợp các loại ngũ cốc, trong đó thành phần chính và quan trọng nhất là lúa mạch Điều làm cho Vodka Nga có tính chất khác biệt so với các loại rượu trắng của các nước khác là độ tinh khiết của rượu mà đến cuối thế kỷ XVIII người Nga đã đạt được bằng phương pháp lọc rượu nhiều lần

Nguồn gốc nguyên liệu: Vodka được lên men rượu từ dịch cháo của các loại hạt ngũ cốc rồi sau đó đem đi chưng cất nhằm tăng nồng độ rượu Nguồn nguyên liệu

Trang 17

10

cung cấp tinh bột thường được sử dụng gồm có các loại hạt ngũ cốc như: Khoai tây, mật rỉ, củ cải đường và các loại cây chứa đường, tinh bột khác

Phân loại rượu Vodka:

• Sự phân loại theo truyền thống của quốc gia sản xuất Vodka

- Ở Ba Lan, Vodka được đánh giá dựa trên mức độ tinh khiết: loại tiêu chuẩn, loại chất lượng và loại thượng hạng

- Ở Nga, Vodka được dán nhãn là Osobaya luôn luôn là sản phẩm có chất lượng tuyệt hảo dùng để xuất khẩu, trong khi đó Krepkaya là sản phẩm mang chất lượng tốt chỉ có

độ nền cồn là 56%

- Ớ Mỹ, các hàng Vodka nội địa được Hiệp Hội Chính phủ Mỹ quy định phải là rượu mạnh trung tính, được chưng cất và xử lý sau khi chưng cất với than hoạt tính hay vật liệu khác để rượu là không màu, không mùi hay “bất kì tính chất nào nhận biết được” Cũng bởi vì thế người tiêu dùng Vodka Mỹ đều thấy Vodka nào họ cũng cảm nhận y chang nhau về mùi vị, có một điều duy nhất khác biệt đó là thương hiệu Đe phân biệt được các loại Vodka Mỹ với nhau chỉ có thể dựa vào nồng độ cồn chứa trong sản phẩm và giá tiền mà bạn phải bỏ ra để mua chai rượu đó

• Phân loại Vodka dựa trên tính chất hương liệu:

- Vì Vodka là rượu mạnh mang tính chất trung tính nên thích họp để pha với các mùi hương và dùng để tăng độ cồn cho các thức uống khác Vào thế kỉ 19, rượu mạnh của Nga được các nhà sản xuất rượu Sherry ở Tây Ban Nha cực kì ưa chuộng, họ thường nhập khấu rượu này về đế tăng độ cồn cho vang của mình

- Người ta vẫn dùng rượu trung tính để tăng lượng cồn trong Port, Sherry và các vang

có độ cồn cao khác mặc cho nguồn cồn được sản xuất cho các mục đích trên đã trở nên rất thừa thải vào hiện nay

- Các Vodka có mùi hương được sản xuất từ rượu chưng cất lần đầu, ban đầu mùi cho vào nhằm đế che giấu mùi hương nguyên thủy của Vodka, về sau việc bố sương hương vào là một công đoạn quan trọng trong quy trình chưng cất

- Các sản phẩm của Nga và Ba Lan đa dạng về hương, một số rất được biết đến như sau:

Kubanskaya: Vodka bổ sung hương bằng pha chế vối chanh và vỏ cam

Limonnaya: Vodka hương chanh, thường có thêm đường

Okhtnichya: “Hunters” Vodka được bổ sung hương bởi hỡn hợp còn có gừng, đỉnh

hương, vỏ chanh, cà phê, hồi và thảo mộc có cùng gia vị Sau đó được đem đi trộn chung với đường và một ít cang có tính chất tương tự như White Prot Loại Vodka này không thông dụng

Pertsovka: Vodka hương liệu, được bổ sung từ hương tiêu đen và tiêu đỏ

Kubanskaya: Vodka có mùi hương từ chanh khô và vỏ cam

Trang 18

11

Starka: “Old” Vodka, sản phẩm Vodka của từ những thế kỉ trước, được cho mùi tù’ lá

cây đến rượu Brandy, Port, vang Malaga và trái cây khô Vài thương hiệu còn ủ Vodka trong các thùng gỗ sồi

Zubrovka\ Zubrowka ở Ba Lan; Vodka được bổ sung hương của cỏ Loại cỏ này mang

mùi đặc trưng của bầy bò rừng sống ở khu vục Châu Âu và Châu Mỹ

2.2.2 Các loại phụ gia dùng trong nước giải khát:

2.2.2.1 Chất bảo quản

Sử dụng với mục đích ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc, và kéo dài thời gian bảo quản của thực phẩm

Kali Sorbate:

Kalisorbate (Acid sorbic) la trans-trans acid béo monocacborcylic không no và

chúng có công thức: CH3-CH=CH-CH=CH-COOH.Acid sorbic là chất bột kết tinh màu trắng, ít tan trong nước (0.16g/100ml nước ở 20°C) Tuy nhiên, sorbat Kali ở

dạng hạt lại tan tốt trong nước (58,2g/100ml nước ở 20°C), chúng ít tan trong dầu

 Hoạt tính chống khuẩn

Acid sorbic và muối sorbate có tác dụng chống nấm men, vi khuẩn, nấm mốc, đặc biệt chúng có tác dụng tốt đối với nấm mốc ở pH = 6 Chúng hoạt động tốt hơn benzoate ở pH = 4,0 - 6,0 Ở pH = 3 chúng hoạt động kém hơn propionate cũng như benzoate

Sự ức chế của sorbate đối với nấm mốc do chúng làm enzym của vi sinh vật mất hoạt tính, đặc biệt là enzym dehydrogenate Sorbate ngăn cản sự phát triển của tế bào sinh dưỡng và ngăn cản sự tạo thành bào tử Sorbate ức chế sự phát triển của tế bào theo cơ chế lực vận chuyển ion Theo đó acid sorbic làm giảm gradient proton ở màng tế bào , giảm lực vận chuyển ion (PMF) kéo theo ngăn cản sự vận chuyển acid amin Kết quả là sẽ gây ra sự ức chế trên nhiều hệ thống enzym của tế bào chất

Acid sorbic được xem là chất bảo quản kém độc tính nhất , ngay cả khi ở mức

vượt trội so với mức thường sử dụng Mức LD50 là 7,4 - 10,5g/kg thể trọng

Gellagum:

Gellan là polymer có khối lượng phân tử khoảng 500 000 Dalton, được sử dụng trong thương mại dưới dạng bột màu trắng, tan trong nước tạo gel, không tan trong ethanol

Gellan là exopolysaccharide được tách từ quá trình lên men tĩnh, hiếu khí của vi khuấn Sphingomonas paucimobilis

 Phân loại: Dựa vào hàm lượng acyl, người ta phân loại Gellan thành 2

loại:

Trang 19

12

- High acyl gellan ( native gellan)

- Low acyl gellan: Deacylated gellan

Khi ở nhiệt độ cao, gellan tồn tại dưới dạng những sợi cuộn Khi hạ nhiệt độ xuống, các sợi duỗi ra và xoắn kép với nhau tạo ra sợi kép Và các sợi kép này tiếp tục liên kết với nhau tạo nên các tinh thể gellan

Sự hình thành gel của gellan xảy ra nhanh chóng khi nâng và hạ nhiệt độ của dung dịch gellan với sự có mặt của các cation Ở nhiệt độ thấp, các sợi kép của gellan sẽ hình thành những vòng xoắn có trật tự, trong khi ở nhiệt độ cao xuất hiện các polysaccharide dạng sợi đơn làm giảm độ nhớt của dung dịch Nhiệt độ chuyển tiếp là khoảng 30 - 35°C Dưới nhiệt độ chuyển tiếp, cấu trúc của dịch trở nên cứng dần và kết quả là hình thành gel Các sợi xoắn liên kết với nhau bằng các mối nối và hình thành nên mạng lưới không gian ba chiều bằng cách tạo phức hợp với các cation và liên kết hydro với nước Sự bổ sung các cation hóa trị một và hóa trị hai trong suốt quá trình làm lạnh sẽ làm tăng số cầu muối tại mối nối, vì thế cải thiện được tính chất tạo gel của gellan

2.2.2.2 Đường:

Là thành phần chính ảnh hưởng đến các chỉ số chất lượng của nước giải khát Ngoài ra đường còn tác dụng điều hoà giữa vị chua, độ ngọt và mùi thơm của nước

giải khát Saccharose rất dễ bị thủy phân Khi bị thủy phân, làm tăng độ ngọt của siro,

hạn chế được sự tái kết tinh của Saccharose trong dịch siro và sản phẩm

Nguồn cung cấp đường: Chủ yếu từ cây mía Hàm lượng đường trong cây mía

từ 8 - l6% Khi sản xuất chúng ta có thể lấy được 78 - 90% lượng đường trong cây mía, trong điều kiện sản suất hiệu suất thấp chỉ thu được 55 - 65%

2.2.3 Nguyên liệu sản xuất chính

2.2.3.1 CO 2 :

CO2: bão hòa là quá trình hòa tan carbon dioxide vào chất lỏng Để làm được điều này, quá trình cần được thực hiện với carbon dioxide dưới áp suất và áp lực cao Khi giảm áp suất, carbon dioxide thoát ra khỏi sản phẩm dưới dạng những bọt bóng khí nhỏ làm cho nước “sủi bọt” Hiện ứng này thường thấy ở nước ngọt có gas

Yêu cầu chất lượng của CO2:

CO2 phải tinh khiết 99,5%, màu trắng không có mùi vị lạ

Vị ngon và độ bọt của nước giải khát được hình thành phần lớn do CO2 quyết định (không tách rời sự có mặt của các chất hoà tan khác như muối khoáng, đường, tanin, pectin, protein và các sản phẩm thuỷ phân là các chất giúp cho khả năng tạo bọt

và giữ bọt được lâu tan) Khi tan trong nước, CO2 tạo ra một dung dịch acid nhẹ (acid carbonic) có độ pH từ 3,2 đến 3,7 và không gây nguy hiểm cho vật liệu thông thường Ngoài ra CO2 tan trong nước còn hạn chế được hoạt động của tạp khuẩn, giữ cho nước lâu hỏng Khi tan trong nước, khí CO2 sẽ tạo thành H2CO3, có vị chua dễ chịu Khi vào cơ thể, CO2 sẽ thu nhiệt và bay hơi, tạo cho cơ thể cảm giác mát , dễ chịu, gây vị cay nhẹ, the nơi đầu lưỡi Ngoài ra, CO2 hòa tan trong nước còn hạn chế được hoạt động của các tạp khuẩn, các vi sinh vật hiếu khí, giữ cho sản phẩm nước giải khát lâu bị hỏng CO2 góp phần tạo hương vị, mặc dù bản thân CO2 không có vị,

Trang 20

13

nhưng khi hòa tan trong nước sẽ tạo ra một lượng nhỏ acid, điều này đủ tạo nên vị chua cho dung dịch, và kết hợp với vị chua của acid cùng hương liệu tạo nên vị đặc trưng cho sản phẩm, Các bọt khí CO2 tự do cũng kích thích vòm miệng, Các bọt khí

CO2 sủi lên trên bề mặt sản phẩm làm cho sản phẩm hấp dẫn hơn, CO2 giúp cho sự tiêu hóa tốt Tác dụng như một chất bảo quản: CO2 ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật Như chúng ta đều biết, những vi sinh trong tự nhiên nhiễm vào thực phẩm và thức uống thường là vi sinh vật hiếu khí hoặc kị khí tùy tiện Trong sản phẩm nước giải khát có gas, khí CO2 sẽ tạo nên một môi trường kị khí, do đó sẽ ức chế sự phát

triển của vi sinh vật hiếu khí bắt buộc

Ngoài ra, khí CO2 có thể ức chế vi sinh vật theo nhiều cách: CO2 làm thay đổi chức năng màng tế bào chất của vi sinh vật, do đó sẽ ảnh hưởng đến khả năng vận

chuyển chất dinh dưỡng từ môi trường bên ngoài vào bên trong tế bào và thải bỏ một

số sản phẩm trao đổi chất từ bên trong tế bào ra môi trường bên ngoài, CO2 cũng có thể ức chế hoạt tính của một số enzyme của tế bào vi sinh vật và làm rối loạn quá trình trao đổi chất của tế bào, CO2 khi được hấp thụ vào bên trong tế bào sẽ làm thay đổi giá trị pH của tế bào chất, CO2 làm biến đổi một số tính chất hóa lý của protein trong tế bào vi sinh vật và gây rối loạn quá trình trao đổi chất ở tế bào CO2 hòa tan trong nước là yếu tố quan trọng tạo ra nhiều phản ứng hóa học của các chất làm cho

mùi vị của nước uống ngon hơn và dịu hơn CO 2 hòa tan trong nước còn hạn chế được hoạt động của tạp khuấn, giữ cho nước lâu hỏng Trong các loại nước khoáng, CO2

không chỉ góp phần vào sự hình thành mùi vị, mà còn kết họp với các nguyên tố khác

làm tăng khả năng chữa bệnh của nước khoáng

• CO2 góp phần tạo hương vị, mặc dù bản thân CO2 không có vị, nhưng khi hòa tan trong nước sẽ tạo ra một lượng nhỏ acid, điều này đủ tạo nên vị chua cho dung dịch, và kết hợp với vị chua của acid cùng hương liệu tạo nên vị đặc trưng cho sản phẩm

• Các bọt khí CO2 tự do cũng kích thích vòm miệng

• Các bọt khí CO2 sủi lên trên bề mặt sản phẩm làm cho sản phẩm hấp dẫn hơn

• CO2 giúp cho sự tiêu hóa tốt

• Tác dụng như một chất bão quản: CO2 ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật

Như chúng ta đều biết, những vi sinh trong tự nhiên nhiễm vào thực phẩm và thức uống thường là vi sinh vật hiếu khí hoặc kị khí tùy tiện Trong sản phẩm nước giải khát có gas, khí CO2 sẽ tạo nên một môi trường kị khí, do đó sẽ ức chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí bắt buộc Khí CO2 có thể ức chế vi

sinh vật theo nhiều cách:

♦ CO2 làm thay đổi chức năng màng tế bào chất của vi sinh vật, do đó sẽ ảnh hưởng đến khả năng vận chuyển chất dinh dưỡng từ môi trường

bên ngoài vào bên trong tế bào và thải bỏ một số sản phẩm trao đổi chất từ bên trong tế bào ra môi trường bên ngoài

♦ CO2 cũng có thể ức chế hoạt tính của một số enzyme của tế bào vi sinh vật

và làm rối loạn quá trình trao đổi chất của tế bào

♦ CO2 khi được hấp thụ vào bên trong tế bào sẽ làm thay đổi giá trị pH của tế bào chất

♦ CO2 làm biến đổi một số tính chất hóa lý của protein trong tế bào vi sinh vật và gây rối loạn quá trinh trao đổi chất ở tế bào

Trang 21

14

Đăc tính CO2:

CO2 là một khí nặng, không màu và gần như không mùi, không cháy, không gây ăn mòn kim loại Khi tan trong nước, CO2 tạo ra một dung dịch acid nhẹ (acid carbonic) có độ pH từ 3,2 đến 3,7 và không gây nguy hiểm cho vật liệu thông thường Trong môi trường nhiều khí CO2, nó có thể gây ngạt thở vì nó cắt nguồn cung cấp oxi

Vì vậy, CO2 được dùng làm chất chữa cháy CO2 còn là nguyên liệu chính của phản ứng quang tổng hợp của thực vật

- CO2 thường hiện diện ở 3 trạng thái:

+ CO2 ở dạng khí khi nhiệt độ trên 31,10C

+ CO2 sẽ hóa lỏng ở nhiệt độ thấp hơn 31,l°C Ở nhiệt độ bình thường, CO2

chỉ ở trạng tháo lỏng khi được nén với áp suất cao Vì vậy, CO2 lỏng phải luôn

được chứa trong bình chịu được áp suất cao

+ CO2 sẽ ở trạng thái rắn ở nhiệt độ - 56,6°C, có màu trắng như tuyết, được

nén thành dạng viên và có tên thương mại là nước đá khô

+ CO2 rất dễ hòa tan trong nước Đây là đặc tính và là yếu tố quan trọng trong nghành sản xuất nước giải khát Ở nhiệt độ 15°C, một thể tích nước hấp thụ được một thể tích CO2

2.2.3.2 Cồn:

Cồn cũng là một loại thực phẩm cung cấp chất dinh dưỡng khi đi vào trong

cơ thể dưới dạng hợp chất ethanol Ngoài công dụng dùng trong lĩnh vực đồ uống hiện nay, nó còn dược dùng nhiều trong lĩnh vực pha chế như: nước giải khát, Cocktail,… Nhằm góp phần làm đa dạng hóa các loại nước giải khát có trên thị trường hiện nay dưới đề tài này được sử dụng Cồn để phối chế chung với dịch siro Dâu Hạ Châu sau đó, tiến hành sục khí CO2 Cồn được sử dụng để phối chế là cồn thực phẩm có nồng độ là 29% có nguồn gốc từ Công ty Cổ Phần Rượu Bình Tây- Việt Nam sản phẩm của Vodka Một số chỉ tiêu và đặc điểm của Cồn như sau:

- Được lên men từ tinh bột khoai lang

- Màu: Trắng trong suốt

- Mùi: Thơm dễ chịu lan toả trong vòm miệng không gây khó chịu ở mũi

- Vị: Có hậu vị hơi ngọt

- Vị nóng của rượu lan toả khi rượu đi qua vùng cổ của người uống

- Tan vị nóng và hương rượu khoảng 3 phút sau khi uống

- Giữ nguyên hương và vị khi rót ra ly trong vòng 12 tiếng

Trang 22

15

2.2.3.3 Chất tạo ngọt:

Trong công nghệ sản xuất nước giải khát, đường là chất phụ gia tạo vị và thường được nấu thành syrup để bổ sung vào sản phẩm Syrup là một dung dịch đường có nồng độ chất khô Có tác dụng làm nhằm tăng độ °Bx, tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm và kích thích dịch vị, điều chỉnh hài hoà độ ngọt, vị chua của dứa, tăng hàm lượng chất khô, ổn định chất lượng syrup, ngăn ngừa hiện tượng tái kết

tinh đường(hiện tượng lại đường), tăng cường khả năng ức chế vi sinh vật có trong

syrup, và còn để bảo quản sản phấm Bổ sung đường làm tăng nồng độ chất tan và có khả năng giữ các chất thơm trong sản phẩm Ngoài ra đường còn có tác dụng cung cấp năng lượng cho cơ thể (4,1 kcal/lg đường)

Sử dụng đường saccharose được chế biến từ mía Saccharose là một loại carbonhydrate, công thức phân tử là C12H22O11 disaccharide do hai monosaccharide là D- Glucose và D-Fructose tạo thành

 Tính chất vật lý:

- Tinh thể trong suốt, tỷ trọng 1.5897 g/cm3, t°nc = 186 - 188

- Công thức phân tử:

- Khối lượng phân tử: 324

- Độ quay cực: quay phải, góc quay + 66.5°C

 Tính chất hóa học của đường:

- Không có tính khử

- Caramel hóa ở nhiệt độ 200°C (màu nâu đen)

- Bị chuyển thành đường nghịch đảo trong điều kiện nhiệt độ và axit, bị phân hủy trong môi trường kiềm

- Khi độ ấm không khí lớn hơn 90% thì saccharose mới bắt đầu hút ấm

 Chỉ tiêu chất lượng đường:

Bảng 2: Chỉ tiêu về dư lượng SO2 có trong đường tinh luyện

Ngoại hình Tinh thê màu trăng, kích thước tương đôi

đông đều, tơi khô không vón cục

trong nước có vị ngọt, không có mùi vị lạ

Màu săc Tinh thê trăng óng ánh Khi pha vào nước

cât cho dung dịch trong suốt

Trang 23

16

2.2.3.4 Các acid thực phẩm:

Phụ gia

Axit citric

Công thức cấu tạo của axit xitric

Axit xitric (hay còn gọi là axit limonie) có công thức phân tử là C6H807

Danh pháp: 2-hydroxypropane-l,2,3-tricarboxylic acid

Axit xitric là axit có nhiều trong quả chanh, lựu, cam, thơm được ứng dụng trong Công Nghệ Thực Phẩm, y học, nghề in Đặc biệt trong các loại nước giải khát nhân tạo, người ta thường sử dụng axit xitric đế tạo vị chua tự nhiên như nước giải khát cam, chanh

Có thế nhận được axit xitric bằng các phương pháp sau:

■ Bằng phương pháp nuôi cấy vi sinh vật: lên men dịch đường do tác dụng của

enzym chứa trong chủng nấm mốc Aspergillus niger

■ Tách từ phế thải của công nghệ sản xuất nicotin

■ Tách từ rau quả như: chanh, cam,

Axit xitric là tinh thể không màu, ngậm một phân tử H2O Hàm lượng trong sản phẩm > 99% Các tạp chất cho phép: độ tro > 0,5%, lượng H2SO4 tự do < 0,05%, hàm lượng Asen < 0,00014%

Khi hoà tan trong nước cất dung dịch phải trong suốt, vị chua tinh khiết, không

Trang 24

17

Acid citric: ký hiệu: E330

 Cấu tạo: Công thức phân tử: C6H8O7

 Tính chất vật lý

Ở nhiệt độ phòng, acid citric là chất bột kết tinh màu trắng

Nó có thể tồn tại dưới dạng khan hay dưới dạng ngậm một phân tử nước (monohydrat) Dạng monohydrat có thể chuyển hóa thành dạng khan khi nung nóng

Trang 25

Giúp quá trình thẳm thấu xảy ra tốt hơn, thường trong nguyên liệu khuyết tán ra môi trường, nước muồi giấm vào trong nguyên liệu tạo điều kiện tốt cho quá trình lên men Bên cạnh đó, chần sẽ làm giảm lượng vi sinh vật bám trên bề mặt của nguyên liệu, thay đổi khối lượng và thể tích của nguyên liệu giúp cho quá trình chế biến tiếp theo dược thuận lợi (Sinha et al, 2010)

Sự thay đổi màu sắc và mùi vị: quá trình chần sẽ cải thiện màu sắc của sản phẩm, làm cho sản phẩm có màu xanh sáng hơn và làm giảm hợp chất tạo mùi khó chịu trong sản phẩm Đối với sản phẩm kim chi chần làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm khi so sánh với mẫu không chần (Park et al, 1993)

Dinh dưỡng: các chất khoáng, vitamin hòa tan trong nước và các chất dinh dưỡng

sẽ bị tổn thất trong quá trinh chần Nguyên nhân gây ra sự tổn thất là do sự phá hủy bởi nhiệt và sự oxy hóa (Boontaveeyuwat et al, 2011) Mức độ tổn thất vitamin tùy thuộc vào: loại nguyên liệu và mức độ chính của nguyên liệu, phương pháp chuẩn bị thực phẩm đặc biệt trong việc cắt nhỏ, tỉ lệ diện và thể tích của khối thực phẩm Phương pháp chần, nhiệt độ, thời gian, tỉ lệ sử dụng nước so với thực phẩm

Cấu trúc: hoạt động của PME nội bào chịu ảnh hưởng rất lớn của việc điều khiển nhiệt độ Các nghiên cứu gần đây cho thấy, gia nhiệt ở 50 – 700C là điều kiện thúc đẩy hoạt động của PME nội bào, giúp gia tang phản ứng phân cắt pectin có độ methoxyl hóa cao thành pectin có độ methoxyl hóa thấp (Van Buren, 1979) Nhiệt trong khoảng 50 –

800C là điều kiện tối thích nhằm kích hoạt pectin methylesterase (PME) có sẵn trong dưa leo (Bell et at, 1951) Tuy nhiên, việc sử dụng nhiệt độ cao có thể là nguyên nhân làm vô hoạt enzyme, trong đó có cả hoạt động của PME, vì vậy tùy thuộc vào đặc tính của nguyên liệu, việc lựa chọn điều kiện gia nhiệt ở mức nhiệt độ cao hơn và thời gian ngắn hay mức nhiệt độ thấp (thậm chí đến 400C) với thời gian tiền xử lý dài hơn được áp dụng (Maruvada & MeFeeters, 2005)

Trong tế bào rau quả, ester hóa (DE) cao, điều này dẫn đến sự hình thành phức hợp canxi pectin không đạt hiệu quả cao trong trường hợp bổ sung Ca2+ Sự thủy phân liên kết methl ester, hình thành nên pectin có độ DE thấp là điều kiện thuận lợi cho việc hình

Trang 26

19

thành mạng canxi pectate, tăng độ cứng cho cấu trúc tế bào (Van Buren, 1979; MeFeeters

& Armstrong, 1984; Duvetter, 2007) Vì vậy, để duy trì độ cứng sủa sản phẩn sau khi chần, việc bổ sung CaCl2 vào dịch lên men để tạo thành phức caxi pectate là rất cần thiết cần được quan tâm

Mức độ tổn thất chất dinh dưỡng phụ thuộc vào thời gian, nhiệt độ và lượng nước chần Nhiệt độ càng cao, thời gian càng dài và lượng nước chần càng nhiều thì tổn thất dinh dưỡng càng nhiều ( Lê Mỹ Hồng, 2006)

2.4.2 Thanh trùng:

Khi nâng nhiệt độ môi trường quá nhiệt độ tối thích của vi sinh vật thì hoạt động của vi sinh vật bị chậm lại Ở nhiệt độ cao, protid chất nguyên sinh cảu vi sinh vật bị đông tụ làm cho vi sinh vật bị chết Quá trình đông tụ protid nay không thuận nghịch, nên hoạt động của vi sinh vật không phuc hồi sau khi hạ nhiệt

Phương pháp tổng quát của tiến trình tiêu diệt vi sinh vật (do tác động nhiệt) có thể được viết như sau:

Trong hầu hết các trường hợp tiêu diệt vi sinh vật , bậc phản ứng là bậc một (Eagerman et

al, 1976; Whitaker, 1972 trích dẫn của Lý Nguyễn Bình, 2011), tức tốc độ tiêu diệt vi sinh vật tỉ lệ với số lượng vi sinh vật hiện diện trong sản phẩm thực phẩm Tiến trình tiêu diệt vi sinh vật bậc một có thể được viết như sau:

Trang 27

N: mật số vi sinh vật hiện diện ở thời điểm bất kỳ t (cfu/ml)

N0: mật số vi sinh vật ban đầu (cfu/ml)

KT: hằng số tốc độ vô hoạt ở nhiệt độ T (1/phút)

t: thời gian gia nhiệt (phút)

Ở nhiệt độ vô hoạt không đổi, lượng vi sinh vật giảm với nguyên tắc hàm số mũ theo thời gian Điều này có nghĩa rằng, theo lý thuyết tổng số vi sinh vật không thể giảm đến không Vì vậy, không thể đảm bảo tuyệt đối rằng tất cả các vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt bởi một quá trình nào đó

Nếu vẽ đường biểu diễn về mức độ tiệu diệt vi sinh vật theo thời gian bởi phương trình trên ta sẽ có được đồ thị có dạng như sau:

Trang 28

21

Các nhà khoa học và công nghệ trong lĩnh vực thực phẩm và dược phẩm thường sử dụng hằng số DT (thời gian chết nhiệt thập phân) thay vì sử dụng hằng số kT (tốcđộ vô hoạt) Giá trị DT được định nghĩa là thời gian cần thiết ở nhiệt độ T để làm giảm mật số vi sinh vật ban đầu theo một đơn vị logarithm, tức là giảm 90% (sống sót 10%) Tuy nhiên, thuật ngữ DT thì chỉ áp dụng đối với quá trình vô hoạt hoặc bậc một (n = 1)

Vì vậy, phương trình trên có thể được viết lại dưới dạng như sau:

Hoặc log(N0) – log(N) = 1/DT.t

Tác động của quá trình xử lí nhiệt (giá trị thanh/ tiệt trùng)

Thời gian của một quá trình ở nhiệt độ tham chiếu (Tref) được gọi là giá trị tiệt trùng (trong trường hợp tiệt trùng là F) hay là giá trị thanh trùng (trong trường hợp thanh trùng

là PU) hay là giá trị của quá trình (trong trường hợp tổng quát)

F = Dref.[log(N0)– log(N) ]

PU = Dref.[log(N0)– log(N) ]

Với: F: giá trị tiệt trùng (process value) (phút)

PU: giá trị thanh trùng (pasteurization) (phút)

(giá trị F hoặc PU) được tính như sau:

Trang 29

22

Với: Tref: nhiệt độ tham chiếu ứng với quá trình xử lý nhiệt (0C)

T : nhiệt độ xử lý nhiệt (0C)

z : khoảng nhiệt độ cần thiết để làm giảm giá trị DT xuống 10 lần (0C)

phụ thuộc vào loại vi sinh vật cần tiêu diệt và tính chất của sản phẩm

trong quá trình thanh trùng, nhiệt độ sẽ thay đổi theo thời gian T(t), khi đó F được tính như sau:

nó có ý nghĩa là tính tổng trên thời gian ảnh hưởng tức thời, mà đã được biểu diễn bởi giá trị được gọi là yếu tố Bigelow Công thức Bigelow cho ta tính được sự phá hủy các bào tử bởi nhiệt trong trường hợp xử lý nhiệt ở nhiệt độ không cố định

Giá trị F cho một quá trình đầy đủ hơn bao gồm nâng nhiệt – giữ nhiệt – làm nguội được tính toán theo biểu thức:

Ftổng = Fgia nhiệt + Fgiữ nhiệt + Flàm nguội

Một quy trình thanh trùng đạt yêu cầu khi thỏa điều kiện: F > F0 (giá trị F0 đảm bảo sức khỏe cộng đồng)

Xác định điểm kết thúc của quá trình thanh trùng

Trang 30

23

Việc xác định vi sinh vật mục tiêu thống nhất để định lượng quá trình thanh trùng thì không đơn giản như trong trường hợp tiệt trùng thực phẩm có hàm lượng acid thấp Nhiều vi sinh vật mục tiêu được nêu ra tùy thuộc vào loài thực phẩm như một ví dụ trong bảng dưới đây Qáu trình thanh trùng cần được thiết kế để đạt được sự tiêu diệt vi sinh vật gây hư hỏng/ gây bệnh có tính kháng nhiệt nhất trong thực phẩm

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thanh trùng:

- Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian truyền nhiệt

+ Tính chất vật lý của sản phẩm

+ Tính chất của bao bì

+ Ảnh hưởng nhiệt độ ban đầu của chai

+ Ảnh hưởng của trạng thái chuyển động của đồ hộp khi thanh trùng

+ Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian tiêu diệt vi sinh vật

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng

+ Ảnh hưởng của thành phần hóa học của thực phẩm

+ Ảnh hưởng của loại và số lượng vi sinh vật (Lê Mỹ Hồng, 2006)

2.4.3 Các hệ vi sinh vật có trong thực phẩm

Các loại vi sinh vật có trong đồ hộp thực phẩm:

Trong sản xuất đồ hộp thực phẩm, thanh trùng là một quá trình quan trọng có tác dụng quyết định đến khả năng bảo quản và chế và biến của thực phẩm Đây là biện pháp cất giữ thực phẩm theo nguyện lý tiêu diệt mầm móng gây hư hỏng thực phẩm (nguyên tắc đình chỉ sự sống) bằng nhiều phương pháp như: dùng dòng điện cao tần, tia ion hóa, siêu lọc, lọc thanh trùng và dưới tác dụng của nhiệt độ

Các hệ vi sinh vật tồn tại trong đồ hộp nguy hiểm nhất là các loại vi khuẩn, sau đó là nấm mem, nấm mốc

2.4.3.1 Vi khuẩn:

 Vi khuẩn hiếu khí:

Bacillus mesentericus: có nha bào, không độc, ở trong nước và trên bề mặt rau Nha bào

bị phá hủy ở 1100C trong 1 giờ Loại vi khuẩn này có trong tất cả các loại đồ hộp, phát triển nhanh ở nhiệt độ 370C

Bacillus subtilis: có nha bào không gây bệnh Nha bào chịu 1000C trong 1giờ, 1150C trong 6 phút Loại này có trong đồ hộp thịt, cá, rau Không gây mùi lạ, phát triển nhanh ở 25- 350C

Trang 31

24

 Loại vi khuẩn kỵ khí:

Clostridium sporogenses: Cố định ở trạng thái tự nhiên của mọi môi trường Nó phân hủy protid thành muối của NH3, sản sinh ra H2S, H2 và CO2, Nha bào của nó có thể chịu đựng nước sôi hơn 1 giờ Vi khuẩn này sinh độc tố, song bị phá hủy nếu sôi lâu Loại này có trong mọi loại đồ hộp, phát triển rất mạnh ở 27 – 580C Nhiệt độ tối thích là 370C

Clostridium putrificum: là loại vi khuẩn đường ruột, có nha bào, không gây bệnh Các loại nguyên nguyên liệu thực vật đề kháng kháng mạnh với vi khuẩn này vì có phitonxit Loại này có trong mọi đồ hộp, nhiệt độ tối thích là 370C

 Loại vi khuẩn vừa hiếu khí vừa kỵ khí:

Bacillus thermophillus: có trong đất, trong gia súc, không gây bệnh, có nha bào Tuy có rất ít trong đồ hộp nhưng khó loại trừ Nhiệt độ tối thích từ 60 – 700C

Staphylococcus pyrogenes aureus: Có trong bụi và nước, không có nha bào, thỉnh thoảng gây bệnh vì sinh ra độc tố, dễ bị phá hủy ở nhiệt độ 60 – 700C Phát triển nhanh ở nhiệt

độ thường

 Loại vi khuẩn gây bệnh,gây ra ngộ độc do nội độc tố:

Bacillus botulinus: còn có tên là Clostridium botulinum triệu chứng gây ra bại liệt là rất đặc trưng: làm đục sự điều tiết của mắt, rồi làm liệt các cơ điều khiển bởi thần kinh sọ, sau đó toàn thân bị liệt Người bị ngộ độc sau 4 – 8 ngày thì chết Loại này chỉ bị nhiễm khi không tuân theo nguyên tắc vệ sinh và thanh trùng tối thiểu Nha bào có khả năng đề kháng mạnh: ở 1000C trong thời gian 330 phút, 1150C trong 10 phút, 1200 trong 4 phút Độc tố bị phá hủy hoàn toàn khi đun nóng 800C trong 30 phút

Salmonella: thuộc nhóm vi khuẩn gây bệnh, hiếu khí ưa ấm, không cò nha bào nhưng có độc tố

2.4.3.2 Nấm men, nấm mốc

Nấm men: chủ yếu là Saccharose, hiện diện rộng khắp trong thiên nhiên Nấm mem thường thấy trong đồ hộp có chứa đường Bào tử của nấm mem không có khả năng chống chịu được nhiệt độ cao, chúng có thể chết nhanh ở nhiệt độ 600C

Nấm mốc: ít thấy trong đồ hộp

Nói chung, nấm mốc và nấm mem dễ bị tiêu diệt tiêu diệt ở nhiệt độ thấp và dễ loại trừ bằng biện pháp vệ sinh công nghiệp tốt

Hệ vi sinh vật có trong nước quả:

 Nước quả thường bị hư hỏng theo các dạng sau:

Mốc do penicillium

Trang 32

25

Vi khuẩn len mem lactic, acetic gây chua

Nấm mem lên mem rượu gây mùi rượu

 Phương pháp bảo quản nước quả:

Thanh trùng để diệt nấm mem, nấm mốc, vi khuẩn, hạ nhiệt độ nhanh gây sốc nhiệt và kết hợp bảo quản lạnh

Nước quả bảo quản trong thùng cũng nên đun nóng, rồi bảo quản lạnh ở ±10C, có thể nạp thêm CO2

Xử lý nước quả bằng tia tử ngoại

Cô đặc nước quả, có thể bổ sung thêm đường để tăng áp suất thẩm thấu ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật

Cho thêm vào trong dịch quả 0,05 – 0,08% acid ascorbic, kéo dài thời gian bảo quản

Vi khuẩn yếm khí sinh bào tử Butyric thường là các loại

Clostridium saccharobutyrium (hay Granulobacter saccharolytrium) tế bào hình trụ có chiều dài 4,5 - 12µm, và chiều dày 1 - 5µm, chuyển động, chúng bền với nhiệt và có thể tòn tại ở nhiêt độ 1000C trong 1 – 2 phút Nhiệt độ tối ưu để phát triển là 30 – 400C, chúng có khả năng lên men nhiều gluxit và các hợp chất tương tự

Clostridium pasterianum: loại này có khả năng hấp thu nitơ khí quyển, không có khả năng lên men tinh bột

Clostridium felsineum: loại này có khả năng lên men pectin

Clostridium butylriucum: loại này lên men gluxit để tạo thành acid butyric và các sản phẩm phụ

2.4.3 Những vấn đề thường gặp trong quá trình sản xuất và bảo quản

Sản phẩm nước quả bị đục: nước quả trong suốt khi bảo quản có thể có thể bị đục trở lại và cũng có thể xuất hiện kết tủa Nước quả đục là do những phần tử keo còn lại trong nước quả kết tụ lại với nhau Hiện tượng đục do keo là vì có hiện tượng biến đổi của chất màu và tannin, protid và pectin Nhân tố chính làm thay đổi hệ thống keo chính

là quá trình oxy hóa những chất có trong nước quả Nhưng muối khoáng và độ acid hoạt động có tác dụng giữ cho nước quả đỡ bị đục Vi sinh vật cũng có thể làm đục nước quả

do tế bào vi sinh là một thực thể nên khi hiện diện trong môi trường cũng làm môi trường trở nên đục Nếu bảo quản nước quả ở nhiệt độ cao quá sẽ kích thích các quá trình oxy hóa và làm nước quả bị lắng cặn Làm lạnh đông nước quả khi bảo quản cũng làm thay đổi hệ thống keo và làm nước quả bị đục Thanh trùng nước quả với nhiệt độ cao và thời

Trang 33

26

gian ngắn thì nước quả ít bị đục hơn với nhiệt độ thấp và thời gian dài Bảo quản nước quả ở nhiệt độ gần 00C làm cho không khí dễ hòa tan vào nước quả và nước quả mau đục

- Nước quả bị chua là do vi khuẩn gây lên men lactic, lên men acetic

- Nước quả có mùi rượu là do nấm men lên men rượu gây nên (Trần Linh Thước, 2006)

- Hàm lượng Vitamin C, Polyphenol còn lại sau quá trình bảo quản thường giảm theo thời gian bảo quản

- Hoạt tính chống oxy hóa DPPH còn lại sau quá trình bảo quản thường tăng theo nồng độ Kali sorbat

Trang 34

27

CHƯƠNG III: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

3.1 Phương tiện thí nghiệm:

3.1.1 Thời gian, địa điểm nghiên cứu:

- Địa điểm: Thí nghiệm được thực hiện tại phòng Thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực

Phẩm và phòng thí nghiệm bộ môn Khoa Học Đất , Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ

- Thời gian thực hiện: tháng 8/1024 – tháng 11/2014

3.1.2 Nguyên liệu:

- Dâu hạ châu: nguyên liệu sử dụng trong thí nghiệm nghiên cứu Dâu Hạ Châu tươi, chín vàng đều, được mua tại các nhà vường ở huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ dâu Hạ Châu thu hoạch hơn 130 ngày tuổi kể từ khi đậu trái, vỏ trái chuyển sang vàng trắng đục (Trần Văn Hâu và Lê Minh Quốc, 2009)

- Các chế phẩm Enzyme sử dụng là các chế phẩm của hãng Novozym (Đan Mạch): Pectinex Ultra SP – L và Viscozyme L

Thiết bị, dụng cụ:

- Micro pipet: 100µL, 1000µL

- pH kế Martini instruments (thang đo: 0,00 – 14,00, độ chính xác: ±0,01), (HANNA, Italya)

- Chiết quang kế Milwaukee (MR32ATC refractometer)

- Cân điện tử Ohaus, Nhật Bản sản xuất, (khối lượng cân tối đa 200gram, độ chính xác: 0,0001g)

- Một số dung cụ khác dung trong thí nghiệm thực phẩm

3.1.3 Hóa chất:

- Hydroclohydric acid (HCl 36 – 38%) (Guangdong Guanghua chemical factory Co., Ltd, Guangdong, Trung Quốc)

- Cồn tuyệt đối (C2H5OH 99,5% ở 200C), (Công ty cổ phần hóa chất và vật tư khoa học

kỹ thuật, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam)

- Môi trường Plate Count Ager (Standard Methods Agar) xuất xứ Himedia - Ấn Độ

- Sodium chloride (NaCl ≥ 99,5%) Guangdong Guanghua chemical factory Co., Ltd, Guangdong, Trung Quốc)

Trang 35

và kiểm định LSD để kết luận về sự sai khác trung bình giữa các thí nghiệm

Cách xác định hàm lượng Vitamin C, Polyphenol, Flavonoid và DPPH được đo bằng máy đo quang để xác định giá trị OD có trong sản phẩm

3.3 Quy trình chế biến nước giải khát có gas và có cồn

Hình 3.1 Quy trình chế biến nước giải khát có gas và có cồn

Nước Xô đa

Xô đa chứa CO2

bão hòa

Làm lạnh

Bổ sung nước Xô đa

bão hòa CO2 vào chai

Dịch Sirup và cồn thực

phẩm cho vào chai

Acid thực phẩm, chất bảo quản, các chất phụ

gia

Pha chế Sirup thành

phẩm

Dịch Dâu Hạ Châu

Lọc trong

Đóng nắp chai

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	1,79 MB