Nghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên men (Đồ án tốt nghiệp)

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên menNghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên menNghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên menNghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên menNghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên menNghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên menNghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên menNghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên menNghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên menNghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên menNghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên menNghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên men

7

7

M C L C

Trang

M C L C i

DANH M C B NG iii

DANH M C HÌNH v

L I M U 1

NG QUAN TÀI LI U 3

1.1 Gi i thi u v chanh dây 3

1.1.1 m c a cây chanh dây 3

1.1.2 Giá tr ng s d ng c a chanh dây trong công nghi p th c ph m 4

1.2 T ng quan v c gi i khát lên men 8

1.2.1 Gi i thi u v c gi i khát lên men 8

1.2.2 Tình hình nghiên c c gi i khát lên men 8

1.2.3 Quá trình lên men 10

1.2.4 Các y u t ng t i quá trình lên men 14

1.3 T ng quan v nguyên li u s n xu c chanh dây lên men 16

1.3.1 D ch ép chanh dây 16

1.3.2 Ch ng n m men Saccharomyces cerevisiae 17

1.3.3 ng Saccharose 19

1.3.4 Ch tiêu ch ng c c gi c n th p 20

U 22

ng nghiên c u 22

2.1.1 m và th i gian th c hi n 22

2.1.2 .22

2.2 u 23

2.2.1 .23

2.2.2 25

lý s li u 28

m quan 28

2.3 B trí thí nghi m 28

2.3.1 Kh o sát m t s ch tiêu hóa lý c a d ch ép chanh dây 28

2.3.2 Kh o sát ng c a th n quá trình lên men chanh dây 28

2.3.3 Kh o sát ng c a t l ph i tr n gi a d ch qu n quá trình lên men chanh dây 30

2.3.3 Kh o sát ng c a n quá trình lên men chanh dây 31

2.3.4 Kh o sát n quá trình lên men chanh dây .32

2.3.5 Kh o sát t l men gi ng s d ng trong quá trình lên men chanh dây 33

T QU VÀ BÀN LU N 36

3.1 M t s ch tiêu hóa lý c a d ch ép chanh dây 36

3.2 Xây d ng c a n m men Saccharomyces cerevisiae 36 3.3 ng c a th i gian t i quá trình lên men chanh dây 38

3.4 ng c a t l ph i tr n gi a d n quá trình lên men chanh dây 40

3.5 ng c n quá trình lên men chanh dây 41 3.6 ng c n quá trình lên men chanh dây 43

3.7 ng c a t l men gi n quá trình lên men chanh dây 45

3.8 Ch ng c m quan s n ph m 47

3.9 xu t quy trình s n xu c chanh dây lên men 48

T LU N VÀ KI N NGH 49

4.1 K t lu n 49

4.2 Ki n ngh 49

TÀI LI U THAM KH O 51

DANH M C B NG

Trang

B ng 1.1 Giá tr ng có trong 100g chanh dây 5

B ng 1.2 M t s ch tiêu c a Cider 10

B ng 1.3 Các s n ph ng g p c a quá trình lên men k khí 11

B ng 1.4 Các s n ph ng g p c a quá trình lên men hi u khí 11

B ng 1.5 Ch tiêu vi sinh v t (TCVN 5042-1994) 20

B ng 1.6 Ch tiêu c m quan (TCVN 3215-79) 21

B ng 1.7 Ch tiêu gi i h n kim lo i n ng (TCVN 7045-2002) 21

B ng 1.8 Ch tiêu hóa h c (TCVN 7945-2013) 21

B ng 2.1 Thành ph n c ng Sabouraud 22

B ng 2.2 Thông s các m u trong kh o sát th i gian lên men chanh dây 29

B ng 2.3 Thông s các m u trong kh o sát t l ph i tr n 30

B ng 2.4 Thông s các m u trong kh Brix 32

B ng 2.5 Thông s các m u trong kh o sát pH 33

B ng 2.6 Thông s các m u trong kh o sát t l n m men 34

B ng 3.1 M t s ch tiêu hóa lý c a d ch ép chanh dây 36

B ng 3.2 S ng t bào n m men Saccharomyces cerevisiae theo th i gian 37

B ng 3.3 ng c a th n quá trình lên men chanh dây 38

B ng 3.4 ng c a th m c m quan 39

B ng 3.5 ng c a t lên ph i tr n gi a d ch qu n quá trình lên men chanh dây 40

B ng 3.6 ng c a t l ph i tr m c m quan 41

B ng 3.7 ng c n quá trình lên men chanh dây .42

B ng 3.8 ng c m c m quan 43

B ng 3.9 ng c n quá trình lên men chanh dây .43

B ng 3.10 ng c c khi lên men m c m quan 44

B ng 3.11 ng c a t l men gi n quá trình lên men chanh dây 45

B ng 3.12 ng c a t l n m c m quan 46

B ng 3.13 B m c ng s n ph m 47

DANH M C HÌNH

Trang

Hình 1.1 Chanh dây tím 3

Hình 1.2 Chanh dây vàng 4

Hình 1.3 M t s s n ph m t chanh dây 7

lên men th i kì c m ng 12

lên men th 13

Hình 1.6 D ch ép qu chanh dây 17

Hình 1.7 N m men Saccharomyces cerevisiae 18

Hình 1.8 Tinh th ng saccharose 20

n luy n n m men Saccharomyces cerevisiae .23

Hình 2.2 Hình nh n i kính hi n vi và bu m h ng c u 24

Hình 2.3 Hình nh t bào n c khi nhu m xanh methylen 25

Hình 2.4 M c và sau khi nung 27

b trí thí nghi nh th i gian lên men thích h p 29

b trí thí nghi m t l pha loãng c a d ch qu c 31 b trí thí nghi Brix thích h p cho quá trình lên men chanh dây 32

b trí thí nghi nh giá tr pH thích h p cho quá trình lên men chanh dây 33

b trí thí nghi nh t l n m men thích h p cho quá trình lên men chanh dây 34

Hình 2.10 D ch chanh dây trong quá trình lên men 35

Hình 2.11 D c khi ti n hành lên men 35

Hình 2.12 D ch chanh dây sau 3 ngày lên men 35

th bi u th ng c a n m men Saccharomyces cerevisiae 37

th bi u di n ng c a th c n c a s n ph c chanh dây lên men 39

L I M U

Chanh dây

nene, vitamin Chanh dây

- Kh o sát ng c a th n quá trình lên men;

- Kh o sát ng c a t l ph i tr n gi a d ch qu và c n quá trìnhlên men;

- Kh o sát Brix n quá trình lên men;

- Kh o sát ng c n quá trình lên men;

- Kh o sát ng c a t l men gi ng t i quá trình lên men;

- xu t quy trình s n xu c chanh dây lên men;

- ên men chanh dây

T NG QUAN TÀI LI U

1.1. Gi i thi u v chanh dây

1.1.1 m c a cây chanh dây

Chanh dây (Passion Fruit) c g i là L c tiên, Chum bao, Chanh leo, Mát mát, Dây mát, Mê ly là lo i cây leo nhi i có dây leo m nh, dài hàng ch c mét Chanh dây có ngu n g c t c mang sang Úc và Châu Âu

dây phát tri n t t u nhi i và c n nhi i, cây c c che mát.Cây chanh dây m c trên nhi u lo t tr t sét tr n ít hay nhi mùn trên 1% và pH thích h p 5,5 t c c cung c p nhi u ch t h ng

mu i th p Mùa hoa qu t cao: tháng 3 5 ho c 8 12 Chanh dây g m

2 lo i: chanh dây tím và chanh dây vàng.[24]

a Chanh dây tím (Passiflora edulis)[18]

- Ngu n g c: mi n nam Brazil, Paraguay và mi n b c Argentina

- V n tím s m khi chín

- Trái nh ng kính 4 5 cm, n ng kho ng 30 45 g (b ng qu chanh l n),

có tua dây, nhánh và gân lá xanh

- Ph bi n vùng khí h 1200 2000

L t, Tây Nguyên c a Vi t Nam trái ngon nh t Tr ng cao

< 1000 m

Hình 1.1 Chanh dây tím

b Chanh dây vàng (Passiflora edulis forma flavicarpa)[18]

- Ngu n g c: vùng Amazon c a Brazil

- V màu vàng chanh khi chín

- Trái l ng trái tím kho ng 5 6cm, n ng kho ng 75 g (g n b ng trái

i nh ), có tua dây, nhánh và gân lá tím

m i tràng b ng cách gi m th i gian ti p xúc v i các ch c h i tràng

và lau s ch các ch c h ru t k t

Chanh dây có ch a vitamin C, cung c p kho ng 30 mg trên 100 g Vitamin C(ascorbic acid) là m t ch t ch c m nh m S d ng trái cây i phát tri kháng v i các tác nhân gây

b nh gi p các g c t do có h i, ch ng viêm Chanh dây còn

ch a vitamin A (cung c p kho ng 1274 IU/100 g) và các ch t ch ng oxy hoá

-carotene và cryptoxanthin-ß Các nghiên c u hi n t i cho th y r ng các h p ch t này có tính ch t ch ng oxy hoá, và cùng v i vitamin A t t cho th l c,

c n thi duy trì niêm m c kh e m nh và da ngoài ra có th giúp b o v kh i ung

ng

r t giàu kali 100 g b t chanh dây có kho ng 348 mg kali Kali

là thành ph n chính c a t bào và d u ch nh nh p tim và huy t

áp H a chanh dây còn là m t ngu n khoáng ch t tuy t v S ng, magiê

Vitamin A 700 I.U Acid béo no 0,059 g

Vitamin B2 0,13 mg Acid béo m t n 0,086 g

Vitamin B6 0,1 mg Acid béo nhi u n 0,411 g

b ng s d ng c a chanh dây trong ngành công nghi p th c ph m [21], [23]

Các b ph c dùng làm thu c

- : d ch ép qu chanh dây có v chua, ng t, tính mát, tác d ng thanh nhi t, gi ng khí l c và b ng ngoài ra còn có tác d ng sinh tân, gi i khát, khai v , l i ti u, kh nóng, sát trùng Các k t qu nghiên

c ng minh r ng: Nh i b b nh cao huy t áp và m ch vành u c chanh leo có tác d ng c i thi n tình tr ng b nh nh axit citric k t h p v i canxi làm hoãn gi i tình tr ng máu b ti u c u Chanh dây còn có tác d ng gi i

c m, h huy t áp, gi m béo, kh tu n hoàn c a máu

Brazil, chanh dây t th c ph m b ng và kích thích

Th dân Nam M có kinh nghi

ng nàn quy còn vì l i ích cho s c kh e c a nó

cung c p acid ascorbic (vitamin C), và t t cho nh i có b nh huy t áp cao

M t s nghiên c u cho th y r ng chanh dây có v màu tím có th giúp ki m soát các tri u ch ng hen suy n Trong trái a ch t Lycopene

n các axit h ng chanh dây giàu formic, butyric, linoleic,

p ch t asphenolic t t, và

n-hexyl caproategive các lo và mùi ngon mi ng, có ch y u

nh t d-fructose, d-glucose andraffinose Trong s các enzyme,

c tìm th y là phong phú trong catalase methylesterase pectin, và phenolase

Ch t c ch monoamine oxidase (MAOIs) là nh ng hóa ch t c ch ho ng

c bi t hi u qu u tr tr m c n hình.

Các nhà nghiên c u i h c Florida (M n ra r ng chi t

xu t c a v trái chanh dây vàng có th ch ng l i các t vào 2 ho t

ch t có ngu n g c th c v t là carotenoids

xu t t v trái chanh dây tím giúp gi n 75% ch ng th khò khè nh ng

i b b nh hen suy n và nâng cao kh c a h

nh báo nhi u loài chanh dây có các alkaloid

c c n ti p t c nghiên c u, không nên l m d ng quá nhi u th c u ng t qu chanh dây

Chanh dây dùng làm th c ph u, gia v

1.2 T ng quan v c gi i khát lên men

1.2.1 Gi i thi u v n c gi i khát lên men

v c bi t c c gi i khát lên men mà các s n ph m khác không có Gi i nhi t t t

2s o cho ta c m giác mát l nh

c qu lên men có v ng t và mát l gi i khát và gi u

r t t i v i nh i b c m, s t, hay b d ng, m i m t kinh niên, b nh phù,

c qu kháng v i các b nh truy n nhi m, ng a b nh khô da c qu lên men có khá nhi u khoáng và vitamin

c coi là m t hàng chi c ch y u c a th k 21, nên nhi u qu

M c, Hàn Qu c, Hà Lan, Nh p trung nghiên c u và s n xu t c nhi u

lo c gi i khát t các lo i trái cây có ch

c th ng.

t trong nh ng công ty s n xu u n i

ti ng M H s n xu t nhi u ch ng lo u v qu xoài, v i, i,

kh u t qu chanh dây chi m s ng l n nh u r t

c bi t, nó có kh r t lâu sau khi u ng không gi u chúng ta t ng th c Ngoài v ng t nó còn có v

Theo d a các nhà chi c Trong các lo c gi c s n

ng, hoàn toàn có th c các yêu c u v nguyên li s n xu t n

nh lâu dài l a do thi u công ngh ch bi n phù h p

Vi c nghiên c c gi i khát len men t trái cây là hoàn toàn phù h p v i

xu th phát tri n chung c a th gi i và khu v c Tuy nhiên vi c l a ch n nguyên li u mang l i m t lo c gi i khát lên men ch ng cao, giá c thích h p v i s

i tiêu dùng không ph i là v c p thi t

i v c gi i khát c a Vi t Nam Vì th nguyên li c l a chnghiên c u ph i th a mãn v thành ph ng, giá c , mùa v , tr ng và phù h p v i công ngh s n xu t c gi i khát lên men có th c s d ng r ng

i các nhà th c ph m c a Vi t Nam

ph i ti p t c nghiên c u quy trình, công ngh t n d ng ngu n trái cây s n có t i

s n xu c gi i khát lên men Hi n t i, m t s chuyên gia th c ph m

t i Vi n nghiên c u Hà N u thành công quy trình s n xu c gi i khát lên men t nho, dâu, d a, và t h n h p các lo i qu [22]

S n ph m t chanh dây hiên nay ch y c chanh dây và b t chanh dây

t r lên men thành m t lo c gi i khát

lên men b t có l i cho s c kh i tiêu dùng Vì v c

u th ng, t o ra m t dòng s n ph m

m ng hóa s n ph m t chanh dây, mang l i hi u qu kinh t cao, c i thi n

a Lên men k khí [3]

c phân gi i qua m t lo t các ph n ng oxi hóa- kh u

ki n không có s tham gia c a oxi không khí mà ch có s cho - nh n hydro Trong quá trình lên men, H+thoát ra c NADH2 chuy n

n chu i hô h p t c g n v i các ch i chung gian c a chính chu i chuy t o s n ph m cu ng th i gi i phóng các NAD+

B ng 1.3 Các s n ph ng g p c a quá trình lên men k khí

Axit sucnic HCOOC-CH2-CH2-COOH

Axit butyric CH3-CH2-CH2-COOH

ph u ho c axit h trình oxi hóa không hoàn toàn)

B ng 1.4 Các s n ph ng g p c a quá trình lên men hi u khí

Vì s n ph m mong mu u etylic nên hình th c l a

ch n là lên men k khí (lên men etylic)

m t n ch tan vào trong t bào n u và CO2 c t o thành theo ph n ng t ng quát sau:

C6H12O6+ 2ADP + 3H3PO4 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + H2O

y s lên men chuy u là m t dãy quá trình oxy hóa

kh có enzyme trong t u etylic t o thành khu ng ngoài qua màng t bào n m men u hòa tan vô h c nên khu ch tán r t

tr ng thái bão hòa Khí bão hòa CO2 s bám vào t bào n m men hình thành nh ng

b t khí, b t khí sinh ra ngày càng nhi u và l n d n lên t o thành nh ng túi khí l n

n th chênh l ch gi a kh ng riêng c ng và tbào n m men s n i lên trên b m n b m t, do có s t ng t s c

m t nên chúng b v làm cho b t khí CO2 thoát ra ngoài lúc này t bào n m men s b chìm xu ng, quá trình này c di n ra liên t c nên t bào n m men chuy n

i ch t di n ra nhanh, m

trình thoát khí CO2 a n m men

Lê c chia làm hai th i k :

- Th i k c m ng: n này, ch t ti p nh n hydro c a enzyme

c tchuy n cho aldehyde phosphatglycerinic i tác d ng c a enzyme phosphatase, phosphatglycerin b thu t y trong

ng s hình thành glycerin và CO2

Hình 1.4. lên men th i kì c m ng

- Th i k ng acet ng c a enzyme

t c c t o thành t Glycerin ch c t o nên trong th i k c m ng nên nó s ch là s n ph m ph ng acid

d ng h c c a quá trình lên men [6]

T c a quá trình lên men có th c b ng cách theo dõi s thay

i c ng trong d ch lên men Quá trình lên men chia làm 3 th i k :

- Th i k u: Kho u k t lúc cho t bào n m men ti p xúc v i d ch

- Th i k i k lên men chính chi m 2 5 ngày sau th i k u Sphát tri n c a t bào n m men và s lên men sau m i gi

1.2.4 Các y u t nh ng t i quá trình lên men

N m men là nhân t t o ra quá trình lên men, chuy ng thành etanol

và khí carbonic M i loài n m men có kh m

ph c l a ch n vì nó s ng tr c ti p t ng ch t khô tan, nhi ,

th a quá trình lên men

b Nhi

M i vi sinh v u có m t kho ng nhi t phát tri n c a chúng

i v i n m men saccharomyces, nhi t m trong kho ng 28 32oC Tuy nhiên, n u b u lên men nhi th p thì kh cao và kéo dài

t khác, n u ki n làm l nh d ng xu ng còn 20 25 oC s h n

ch c s phát tri n c a t p khu n Sau 8 10 h nhi lên men s n 28

30oC, ti n làm l nh nhi trong gi i h n t nhi cao,

ho t tính c a n m men gi y u là d b nhi m vi sinh v

khu n lactic và n m men hoang d i nhi 30oC, n m men hoang d i phát tri n

Saccharomyces 2 3 l n, còn nhi 35 38oC chúng phát tri n nhanh

g p 6 8 l n M t khác, khi lên men nhi cao s t o nhi u s n ph m ph

ester, aldehyt và t n th t theo CO2 s

i v i quá t u có gas, nhi là m t trong nh ng y u tquan tr ng n quá trình lên men M t s tác gi u nh

vi sinh v t ch có th ho ng t t trong tr ng thái ion nh nh, tr ng thái này phthu c vào pH c a canh tr ng

N u n d ng quá cao s d t và làm m t cân

b ng tr ng thái sinh lý c a n m men K t qu u nhi u s c ch không nh ng các t p khu n mà c n m men M ng nhi u s d n t n hao ngu n nguyên li u và ph i kéo dài th i gian lên men M t khác n u n ng c a d ch lên men th p thì s làm gi t thi t b lên men và làm cho n m men không

men

Ti chuy u vi sinh v t ph c phát tri n

u ki n hi ng này, s hô h p c a n m men

b c ch và b u ph ng c n thi t b

ng c n thi t thì n m men c n phân hu m ng l ng

s chuy n hoá thành ethanol và CO2 n có c n nhi u thì không

ng N u có oxy thì trong giai u s ti p t c chuy n hoá thành acid acetic làm s n ph m b chua

c ch s sinh s n c a n m men Theo Smitener, s sinh s n c a n m men ng ng l i khi n CO2 n 1,5 % tr ng CO2 ng v i áp su t 7,7 atm 15oC

ng cao s c n tr CO2thoát ra ngoài, d n

n c ch sinh s n c a n m men và s lên men có hi u su t th p CO2 n m trong kho ng không gi a b m ng và không khí có tác d ng ki m ch s phát tri n c a nh ng vi sinh v t hi u khí gây h i Do v y, các thùng lên men ph i có nút

c bi t ch cho phép CO2bay ra mà không cho không khí vào

ng nuôi c y c n ph các thành ph ng ch y u

d ng mu i nitrit, nitrat, các vitamin và mu i khoáng

1.3 T ng quan v nguyên li u s n xu c chanh dây lên men

1.3.1 D ch ép chanh dây

Chanh dây mua v a s lo i b b i b n và các vi khu n bám

trên b m t v qu S c b chanh dây tách, ép l y ph n d ch chanh dây và lo i b ph n h t, v qu

Hình 1.6 D ch ép qu chanh dây

Yêu c u v i nguyên li u [17]

Ch ng c c gi i khát lên men ph thu c vào nhi u y u t T

60% do nguyên li u quy nh, còn l i 40 % là ph thu c vào v k thu t

Vi c l a ch n nguyên li u có s n xu c gi i khát lên men ph c xem

1.3.2 Ch ng n m men Saccharomyces cerevisiae

a m sinh h c c a n m men Saccharomyces cerevisiae [7], [11], [20]

các t bào Saccharomyces cerevisiae c (3 8) x (5 12) µm, sinh s n theo hình th c n y ch i và t o thành bào t Saccharomyces

cerevisiae sinh ra enzyme invertase có kh ng Saccharose thành Fructose và Glucose, vì v y trong lên men ta có th b sung lo ng này vào dung

kèm theo s i m nh m c a d ch lên men

b ng t ch t

bào n m men gi m d n

n cu i lên men Saccharomyces cerevisiae k t l ng nhanh và làm

trong d ch lên men nòi c a gi c tính riêng v kh o c n, ch u sunfit, t ng h p các c u t n ph m th c p t o ra cho d ch lên men

có mùi v n cu i cùng c a quá trình lên men các t bào

b ch t r t nhanh

Hình 1.7 N m men Saccharomyces cerevisiae

lên men d ch qu chi m t i 80 % trong t ng s Saccharomyces có trong d ch qu khi

lên men

S có trong nhi u lo i th c v t và là thành ph n ch y u c ng mía (t cây mía), ng c c i (t c c ng), ng th t n t (t c m hoa th t

Dtrình lên men.

ng nuôi c y

m b u ki n lý hóa c n thi t cho ho i ch t c a vi sinh v t.

d uan sát [6]

:-

b. [14]

S d n t c a phòng thí nghi m vi sinh (TCVN 2655-1978)Cách ti n hành: R a s ng gi y th

dung d ch c c giá tr u l n liên ti p thì sau m i

;

;

Hình 2.4 M c và sau khi nung

malic có nhi u trong rau qu );

T: h s u ch i v i NaOH 0,1N;

V: t ng th tích dung d ch chi t (ml);

v: th tích dung d ch l chu (ml);

c: kh ng m u (g)