NGHIÊN cứu QUY TRÌNH sản XUẤT nước QUẢ lên MEN từ SƠRI

Nội dung gồm những phần sau:  Khảo sát các chỉ tiêu hóa lý của quả sơri  Khảo sát thời gian nhân giống nấm men Saccharomyces cerevisiae  Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme pectinase

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC

QUẢ LÊN MEN TỪ SƠRI

Tp.HCM, Tháng 04 năm 2013

LỜI CẢM ƠN -0o0 -

Trước hết, em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại Học Kĩ Thuật Công Nghệ, đặc biệt là quý Thầy Cô khoa Công

Nghệ Thực Phẩm đã tạo điều kiện cho em học tập và tận tình giảng

dạy, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm học tập và làm việc quý

báu trong suốt thời gian em được học tại trường

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô quản lý phòng thí nghiệm

đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án

tốt nghiệp

Và đặc biệt, em xin cảm ơn sâu sắc đến Cô Nguyễn Thị Thu Huyền đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức quý báu và

giúp đỡ để em hoàn thành đề tài

Cuối cùng em xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất đến quý Thầy Cô cùng các bạn sinh viên đã giúp đỡ rất nhiều trong thời gian thực hiện

luận văn này

Phan Thị Trà My

Nội dung gồm những phần sau:

 Khảo sát các chỉ tiêu hóa lý của quả sơri

 Khảo sát thời gian nhân giống nấm men Saccharomyces cerevisiae

 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme pectinase tới hiệu suất thu hồi dịch ép

 Khảo sát các điều kiện tối ưu ảnh hưởng tới quá trình lên men:

 Khảo sát tỷ lệ pha loãng giữa dịch sơri và nước

 Khảo sát nồng độ chất khô hòa tan trước lên men

 Khảo sát tỷ lệ nấm men

 Khảo sát pH trước lên men

 Khảo sát thời gian lên men thích hợp

 Xây dựng chế độ thanh trùng thích hợp

Kết quả của quá trình nghiên cứu:

 Chọn được thời gian nhân giống của nấm men: 20 giờ

 Tỷ lệ enzyme pectinase sử dụng là 0,5% khối lượng so với nguyên liệu

 Tỷ lệ pha loãng giữa dịch sơri: nước theo thể tích là 1:2

 Nồng độ chất khô hòa tan tan trước lên men là 200

Bx

 Tỷ lệ nấm men sử dụng là 2,5% V dịch lên men

 pH trước lên men là 3,9

 Thời gian lên men là 72 giờ

 Chế độ thanh trùng là:

Điều kiện lên men không quá khắt khe, có thể lên men ở nhiệt độ phòng

Sản phẩm có màu vàng tươi trong, có mùi thơm hơi nồng của rượu và mùi sơri tự nhiên, vị chua ngọt hài hòa, hậu vị tốt

Sau khi chế biến thành phẩm, kiểm tra chất lượng sản phẩm dựa vào việc kiểm tra các thông số hóa lý, vi sinh và đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm sản phẩm

Kết quả đạt được: Sản phẩm được đánh giá chất lượng cảm quan thuộc loại khá

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1 T ổng quan nguyên liệu sơri 3

1.1.1 Đ ặc điểm thực vật học [2], [12] 3

1.1.2 Nguồn gốc - phân bố [4] 4

1.1.3 Phân loại [12] 6

1.1.4 Kỹ thuật trồng sơri 8

1.1.4.1 Chọn đất trồng [19] 8

1.1.4.2 Chọn và chuẩn bị giống [19] 8

1.1.4.3 Kỹ thuật trồng [19] 9

1.1.4.4 Chăm sóc [19] 9

1.1.4.5

Một số sâu bệnh thường gặp ở cây sơri [12] 10

1.1.5

Thành phần hóa học của quả sơri [13] 10

1.1.6

Thu hoạch và công nghệ sau thu hoạch 12

1.1.6.1 T hu hoạch [12] 12

1.1.6.2

Bảo quản quả sơri sau thu hoạch [3] 13

1.1.6.3 Năng suất, sản lượng 13

1.1.7 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sơri [16], [17], [18] 14

1.1.8 Giá trị và ứng dụng của quả sơri 15

1.1.9 Một số sản phẩm từ quả sơri 16

1.2 T

ổng quan về nước quả lên men 18

1.2.1 Giới thiệu[10] 18

1.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước quả lên men 19

1.2.3 Các thành phần chính của nước quả lên men 20

1.2.4 Giá trị dinh dưỡng của nước quả lên men 21

1.3 C ơ sở lý thuyết của quá trình lên men rượu[10] 21

1.3.1 Các quá trình lên men 21

1.3.2 Quá trình lên men rượu 22

1.3.2.1 Một số nghiên cứu đầu tiên 22

1.3.2.2 Cơ chế của quá trình lên men rượu 23

1.3.2.1 Tác nhân của quá trình lên men rượu[8] 24

CHƯƠNG 2:NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Nguyên vật liệu 32

2.1.1 Nguyên liệu 32

2.1.1.1 Quả sơri 32

2.1.1.2 Đường .32

2.1.1.3 Nước .32

2.1.1.4 Giống nấm men Saccharomyces cerevisiae 32

2.1.1.5 Enzyme pectinase 33

2.1.2 Máy móc, dụng cụ, và thiết bị 33

2.2 Quy trình công nghệ dự kiến sản xuất nước quả lên men từ sơri 34

2.2.1 Sơ đồ quy trình 34

2.2.2 Thuyết minh quy trình 35

2.3 Sơ đồ nghiên cứu 39

2.4 C ác thí nghiệm cần thực hiện khảo sát 40

2.4.1 T hí nghiệm 1: Khảo sát nguyên liệu sơri 40

2.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát thời gian nhân giống nấm men Saccharomyces

cerevisiae 40

2.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát tỷ lệ enzyme pectinase sử dụng 40

2.4.4 Khảo sát các thông số cho quá trình lên men 42

2.4.4.1 T hí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng đến chất lượng sản phẩm .42

2.4.4.2Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô hòa tan đến quá trình lên men 43

2.4.4.3 Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến quá trình lên men 45

2.4.4.4 Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men 47 2.4.4.5 Thí nghiệm 8: Khảo sát thời gian lên men 48

2.4.5 Thí nghiệm 9: Xây dựng chế độ thanh trùng 50

2.5 Các phương pháp phân tích 51

2.5.1 Phương pháp hóa lý [Phụ lục] 51

2.5.2 Phương pháp vi sinh[ Phụ lục ] 51

2.5.3 Phương pháp đánh giá cảm quan[phụ lục] 51

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ & BÀN LUẬN 52

3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát thành phần hóa học của nguyên liệu 53

3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát thời gian nhân giống nấm men Saccharomyces cerevisiae 54

3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát tỷ lệ enzyme pectinase bổ sung 56

3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng của dịch sơri đến chất lượng sản phẩm .59

3.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô hòa tan dịch lên men đến quá trình lên men 62

3.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ men giống đến quá trình lên men 67 3.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng của pH dịch lên men đến quá trình lên men70 3.8 Thí nghiệm 8: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men đến quá trình lên men 74

3.9 Thí nghiệm 9: Thiết lập chế độ thanh trùng 79 3.10 Xây dựng quy trình sản xuất nước quả lên men từ sơri 84 3.10.1 Sơ đồ quy trình 84 3.10.2 Đánh giá cảm quan sản phẩm nước trái cây lên men từ sơri bằng phương pháp cho điểm chất lượng .85 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 88

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1.Diện tích trồng sơri ở khu vực Tiền Giang và Bến Tre 6

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của thịt quả sơri ở những vùng khác nhau 10

Bảng 1.3.Năng suất cho quả sơri phụ thuộc vào tuổi cây 13

Bảng 1.4.Tình hình xuất khẩu một số loại trái cây qua cảng Cát Lái 2007 15

Bảng 2.1.Bảng chỉ tiêu chất lượng của đường Biên Hòa .32

Bảng 2.2 Tỷ lệ phối trộn nước ép sơri và nước cất .43

Bảng 3.1 Kết quả khảo sát chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu quả Sơri 53

Bảng 3.2 Kết quả khảo sát số lượng nấm men S.cerevisiae theo thời gian nhân giống 54

Bảng 3.3 Kết quả xử lý số liệu mật độ tế bào nấm men sống trong 1ml dịch nhân giống .55

Bảng 3.4 Kết quả xử lý số liệu ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch ép 57

Bảng 3.5.Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ pectinase đến thứ tự so hàng về độ trong của dịch quả 58

Bảng 3.6 Kết quả xử lý thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng đến chỉ tiêu hóa lý sau lên men 60

Bảng 3.7 Bảng điểm đánh giá cảm quan ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng đến điểm chất lượng 60

Bảng 3.8 Kết quả xử lý thống kê ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến chỉ tiêu hóa lý của dịch lên men 63

Bảng 3.9.Bảng điểm đánh giá cảm quan ảnh hưởng của nồng độ chất khô hòa tan đến điểm chất lượng 65

Bảng 3.10 Quy đổi mật độ tế bào/ml dịch lên men ứng với mỗi tỷ lệ 67

Bảng 3.11 Kết quả xử lý thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến chỉ tiêu hóa lý 67

Bảng 3.12 Bảng điểm đánh giá cảm quan ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến điểm chất lượng 69

Bảng 3.13 Kết quả xử lý thống kê ảnh hưởng của pH đến chỉ tiêu hóa lý 71 Bảng 3.14 Bảng điểm đánh giá cảm quan ảnh hưởng của pH đến điểm chất lượng 73 Bảng 3.15 Kết quả xử lý thống kê ảnh hưởng của thời gian lên men đến chỉ tiêu hóa

lý .75 Bảng 3.16 Bảng điểm đánh giá cảm quan ảnh hưởng của thời gian lên men đến

điểm chất lượng 77 Bảng 3.17 Nhiệt độ tâm chai của sản phẩm và hệ số chuyển đổi Kf khi thanh trùng

ở nhiệt độ 850C trong 35 phút 79 Bảng 3.18 Nhiệt độ tâm chai của sản phẩm và hệ số chuyển đổi Kf khi thanh trùng

ở nhiệt độ 850C trong 42 phút .81 Bảng 3.19 Bảng điểm đánh giá cảm quan chất lượng của sản phẩm 85 Bảng 3.20.Bảng chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm 85

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1.Malpighia glabra L 3

Hình 1.2.Cây sơri 3

Hình 1.3.Quả Sơri 4

Hình 1.4.Hoa và lá sơri 4

Hình 1.5.Quả sơri 5

Hình 1.6 Giống Dwarf Barbados cherry( Sơri lùn) 6

Hình 1.7 Giống Florida sweet 7

Hình 1.8 Giống Manoa sweet 7

Hình 1.9.Sơri thế giới 8

Hình 1.10.Sơri Việt Nam 8

Hình 1.11.Rượu vang Sơri Bình Phú 16

Hình 1.12 Nước ép quả sơri 17

Hình 1.13 Mức sơri dạng quả 18

Hình 1.14 Nước ép sơri đông lạnh 18

Hình 1.15.Đường biễu diễn sinh trưởng của vi sinh vật trong hệ kín 27

Hình 1.16 Giống nấm men Saccharomyces Cerevisiae 30

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nước trái cây lên men từ sơri 34

Hình 2.2 Công đoạn lọc chân không 36

Hình 2.3 Sản phẩm đang trong quá trình lên men 37

Hình 2.4 Sơ đồ nghiên cứu sản xuất nước trái cây lên men từ sơri 39

Hình 2.5 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát hàm lượng enzyme pectinase 41

Hình 2.6 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỷ lệ pha loãng thích hợp cho quá trình lên men 42 Hình 2.7 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát nồng độ chất khô hòa tan thích hợp cho quá trình lên men 44

Hình 2.8 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỷ lệ nấm men thích hợp cho quá trình lên men 47

Hình 2.9 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát pH thích hợp cho quá trình lên men 47

Hình 2.10 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát thời gian lên men thích hợp 49

Hình 3.1 Sơ đồ biểu diễn sự phát triển của nấm men trong giai đoạn nhân giống 55

Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện sự phát triển của nấm men trong giai đoạnh nhân giống 56

Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch

ép 57

Hình 3.4 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng đến điểm chất lượng 61

Hình 3.5 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nồng độ chất khô hòa tan đến chỉ tiêu hóa lý theo dõi 63

Hình 3.6 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nồng độ chất khô hòa tan đến điểm chất lượng 66

Hình 3.7 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến chỉ tiêu hóa lý theo dõi 68

Hình 3.8 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến điểm chất lượng 70

Hình 3.9 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của pH dịch lên men đến chỉ tiêu hóa lý theo dõi 71

Hình 3.10 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của pH dịch lên men đến điểm chất lượng 74

Hình 3.11 Các mốc thời gian lên men của sản phẩm 75

Hình 3.12 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian lên men đến chỉ tiêu hóa lý 76

Hình 3.13 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian lên men đến điểm chất lượng 78

Hình 3.14 Đồ thị gia nhiệt tâm hộp và hệ số chuyển đổi Kf ở công thức thanh trùng dự kiến 80

Hình 3.15 Đồ thị gia nhiệt tâm hộp và hệ số chuyển đổi Kf ở công thức thanh trùng mới 83

Hình 3.16 Sơ đồ quy trình sản xuất nước quả lên men từ sơri 84

Hình 3.17 Phiếu kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm 86

Hình 3.18 Sản phẩm nước quả lên men từ sơri 87

LỜI MỞ ĐẦU

Trái cây tươi không những là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, mà còn phục vụ trực tiếp trong đời sống hàng ngày như cung cấp vitamin, axit hữu cơ, muối khoáng …cho con người Do nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm nên việc bảo quản trái cây tươi là rất khó, dễ bị thối, hỏng sau khi thu hoạch và vận chuyển làm giảm phẩm chất lượng ban đầu của trái cây Do đó, bên cạnh việc bảo quản trái cây tươi thì việc chế biến các loại trái cây cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng nhằm nâng cao giá trị sử dụng của các loại trái cây và phù hợp với nhu cầu, thị hiếu của người tiêu dùng, đồng thời tạo ra ngành sản xuất mới góp phần tạo việc làm ổn định và tăng thu nhập làm cho người dân

Từ lâu chúng ta đã biết chế biến trái cây bằng nhiều phương pháp tạo ra các sản phẩm khác nhau nhưng vẫn giữ đuợc giá trị dinh dưỡng và cung cấp năng lượng cho con người như: sản phẩm trái cây ướp đường, nước ép trái cây, mứt trái cây sấy khô…Trong đó nước ép từ quả là một loại nước uống đóng vai trò rất quan trọng đối với đời sống con người, nó không những cung cấp cho cơ thể một lượng nước đáng kể để tham gia vào quá trình trao đổi chất mà còn bổ sung một lượng lớn các chất dinh dưỡng, các loại muối khoáng… để bù đắp cho các hoạt động sống của cơ thể, vì vậy nước quả trở thành nhu cầu thiết yếu đối với cuộc sống của con người Ngày nay, khi điều kiện sống của con người ngày càng được nâng cao thì nhu cầu sử dụng nước quả ngày càng tăng và đang từng bước chuyển dần từ loại nước trái cây pha chế truyền thống sang sử dụng các loại nước quả có chứa nhiều chất dinh dưỡng, vị lạ, ngon trong đó phải kể đến nước quả có độ cồn thấp được sản xuất từ quả có chất lượng cao đã nhanh chóng chiếm lĩnh thị trường Trong khi đó, trên thị trường nước ta sản phẩm nước quả có độ cồn thấp được sản xuất từ trái cây bằng phương pháp lên men vẫn còn hạn chế về chủng loại và số lượng Việt Nam là nước có khí hậu nóng và khô nên nhu cầu sử dụng nước quả lên men là rất lớn Đây

có thể là tiềm năng kinh tế lớn còn đang bị bỏ ngõ, vì vậy việc nghiên cứu sản xuất nước quả lên men từ Sơri là cần thiết và hoàn toàn phù hợp với xu thế chung của

cả thế giới và Việt Nam

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan nguyên liệu sơri

1.1.1 Đặc điểm thực vật học [2], [12]

Cây sơri được phân loại như sau:

Giới (regnum) : Plantae

Nghành ( divisio) : Magnoliophyta

Lớp (class) : Magnoliophyda

Bộ ( ordo) : Malpighiales

Họ ( family) : Malpighiales Chi ( genus) : Malpighiaceae Loài (species) : M glabra Hình 1.1: Malpighia glabra L

Sơri có tên khoa học là Magnoliophyta glabra ( hay Magnoliophyta glabra

Millsp), và tên tiếng anh là Barbados cherry

Sơri là cây ăn trái đa niên, có thể sống từ 30 – 40 năm, thích hợp với khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới Cây sơri ưa nắng, chịu hạn, phát triển tốt trên đất cát, có

hệ thống rễ cạn nên có thể bị đổ ngã bởi gió, nhưng khi được dựng đứng lại, chúng

có thể phát triển rất tốt theo thời gian pH thích hợp cho cây phát triển là 5,5 – 6,5 Nhiệt độ thích hợp cho cây phát triển là 24 – 280C, lượng mưa hàng năm vào khoảng 1500 – 2000mm

Cây sơri có thể cao từ 3 – 6 cm Cây phân nhánh nhiều, cành nhỏ dài 0,5 – 1m trải rộng và phủ xuống nên tán cây thường dày và xum xê( hoặc có gai) Thân cây nhỏ, đường kính khoảng 10cm Vỏ cây hơi xù xì, có màu nâu

Quả sơri có dạng hình tròn, dẹt ở hai đầu,

có đường kính khoảng 1,5 – 2,5 cm, trông hơi

lõm, có ba khía nông, chiều ngang rộng hơn

chiều cao, và có ba hạt hình tam giác Trọng

lượng trung bình của mỗi quả từ 3,8 – 5,5 g,

với phần ăn được hiếm khoảng 80% trọng

lượng quả tươi Quả sơri là loại quả mọng, vỏ

quả nhẵn, bóng, mỏng và mềm nên dễ bị dập

Khi chín, quả chuyển từ màu xanh sang

màu đỏ tươi, có khi là vàng cam, thịt quả màu vàng nhạt, hạt có màu trắng ngà

Lá sơri có màu xanh từ nhạt đến đậm và trờ nên bóng đẹp khi trường thành Lá

có dạng đơn, hình mũi mác, hay hình trứng, dài 3 – 5 cm với những lông nhỏ,có thể gây rát da

Các hoa sơri mọc thành tán 2-5 hoa, mỗi hoa có đường kính 1 – 1,5cm với 5 cánh màu trắng, hồng hay đỏ

Hình 1.3 : Quả sơri Hình 1.4: Hoa, lá sơri

Đặc điểm nổi bật của quả sơri là hàm lượng vitamin C rất cao, và nếu ăn một quả nặng 4g, một nửa là phần ăn được thì xem như đã hấp thu khoảng 40 – 60mg vitamin C, là lượng cần thiết cho một người trong một ngày Với 1- 3% vitamin C trong phần ăn được, quả sơri chứa nhiều vitamin C nhất mà không có loại trái cây nào so sánh được

1.1.2 Nguồn gốc - phân bố [4]

Sơri có nguồn gốc từ châu Mỹ Latinh, là loại cây mọc tự nhiên ở Lesser Antilles, có mặt từ St.Croix đến Trinidad, ở Curacao, Margarita và vùng lân cận phía bắc Nam Mỹ, miền Nam Brazil Chúng được thuần hóa tại Cuba, jamaica, Puerto Rico và được trồng phổ biến tại các trang trại ở Bahamas, Bermuda và một vài khu vực ở Trung và Nam Mỹ (Vanezuela, Surinam và Columbia)

Ngày nay, cây Sơri được trồng phổ biến ở vùng Đông Nam Á, Ấn Độ, Nam Mỹ, Brazil và những khu vực cận nhiệt khác

Họ hàng gần nhất với loài M.glabra là loài M.punicifolia, được trồng phổ

biến ở Floarida và Texas Cả hai loài này đều được gọi chung dưới cái tên là

Acerola( hay Barbados cherry) Sơri đang nói ở đây không phải là cây Sơri miền ôn

đới( prunus cerasus) thuộc họ hoa hồng, mà là loại cây ăn trái nhiệt đới thuộc họ

Malpighiaceae

Hình 1.5: Quả sơri

Cây sơri là loại cây ăn quả nhiệt đới khá hiếm trên thế giới Hiện nay chỉ được trồng tương đối ít ở Florida (Mỹ), Puecto Rico, Cuba, Mehico, Ấn Độ, với diện tích tập trung vài nghìn hecta Còn ở các nước khác, sơri mới được trồng phân tán trên diện hẹp, rải rác nhiều nơi

Ở Việt Nam, sơri được trồng từ rất lâu đời, là một trong những loại trái cây đặc trưng của miền Nam và nhất là vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long Tại đây sơri được trồng rải rác khắp các địa phương, nhưng tập trung chủ yếu là tỉnh Tiền Giang

và xã Bình Phú thuộc thị xã Bến Tre Nhưng Tiền Giang vẫn là tỉnh có diện tích trồng sơri tập trung nhiều nhất và phần lớn sơri được trồng tại các xã trọng điểm: xã Bình Ân, Bình Nghị, Tân Đông của huyện Gò Công, xã Long Thuận, Long Hưng, Long Hòa thuộc thĩ xã Gò Công…và từ lâu khá nổi tiếng với tên gọi sơri Gò Công

có đầy đủ hương vị chua, ngọt, đặc sắc mà chưa nơi nào có thể sánh được

Bảng 1.1: Diện tích trồng cây sơri ở khu vực Tiền Giang và Bến Tre

Tiền Giang Riêng Gò Công Đông Thị Xã Gò Công

Riêng Bình Phú

300

189

1.1.3 Phân loại [12]

Theo kết quả nghiên cứu thì nước ta có hai giống sơri:

 Sơri chua: Lá nhỏ, vỏ bóng đẹp, là giống đang được ưa chuộng vì có năng suất cao, có vị chua ngọt thích hợp với thị hiếu người tiêu dùng Loại sơri này thích hợp để sản xuất nước ép, hay suất khẩu sang các nước như Singgapore, Hồng Kông,

Hà Lan dưới dạng quả tươi đông lạnh

 Sơri ngọt ( Sơri khế): lá to, năng suất thấp nhưng cho quả nhỉnh hơn so với giống Sơri chua, chủ yếu cung cấp cho thị trường nội địa ( ăn tươi) và gần đây được dùng để sản xuất rượu vang quả

Trên thế giới hiện nay, người ta trồng chủ yếu những giống sơri lai với nhiều mục đích khác nhau:

 Giống Dwarf Barbados cherry( Sơri lùn): là dạng cây phát triển tốt trong chậu, có chiều cao 0,6m, chịu được lạnh hơn những giống khác Giống Dwarf thích hợp để làm cây kiểng, bonsai

Hình 1.6: Giống Dwarf Barbados cherry( Sơri lùn)

 Giống Florida sweet: là giống sơri trồng được phổ biến ở Califonia (Mỹ) Giống này quả lớn, đường kính 3-4cm, da dày, nhiều nước, có mùi thơm giống táo, thuộc giống sơri nửa ngọt, hàm lượng vitamin C khoảng 500 - 1500 mg/100g

Hình 1.7: Giống Florida sweet

 Giống Manoa sweet: là giống sơri ngọt, thân thẳng, tán rộng, quả màu đỏ da cam, cho năng suất cao Giống này có nguồn gốc từ Hawaii và được biết đến vào năm 1963

Hình 1.8: Giống Manoa sweet

Do điều kiên tự nhiên, kỹ thuật trồng trọt và yêu cầu thực tế nên mỗi nơi đều có hình thức canh tác khác nhau Ở Việt Nam, khoa học kỹ thuật còn hạn chế nên quả Sơri Việt Nam màu sắc nhạt, mức độ bóng đẹp thấp, kích thước quả nhỏ hơn

Hình 1.9: Sơri thế giới Hình 1.10: Sơri Việt Nam

1.1.4 Kỹ thuật trồng sơri

1.1.4.1 Chọn đất trồng [19]

Cây sơri có khả năng thích nghi với các loại đất, tuy nhiên cây tỏ ra sinh trưởng tốt nhất trên các lại đất sau:

- Có tầng canh tác dày trên 40cm

- Đất tơi xốp, thoát nước vào mùa mưa, ít bị thiếu nước vào mùa khô

- Giàu chất mùn và dinh dưỡng, đất có thành phần cơ giới nhẹ (thịt pha cát) thích hợp cho cây sơri

- Các loại đất có thành phần cơ giới nặng (đất sét), nếu có biện pháp cải tạo thích hợp (bón phân hữu cơ, lên liếp cao chống úng, tưới vào mùa khô…) cũng có thể trồng sơri được

và bao kín bằng nilon Sau 1,5 đến 2 tháng, cây ra rễ đầy đủ, có thể cắt đem trồng

Ưu điểm : tỷ lệ sống cao hơn 90%

Nhược điểm: Khó chăm sóc tập trung và khó nhân giống với số lượng lớn Giâm cành: Chọn các cành vỏ hóa nâu cắt thành từng đoạn 20 – 25 cm, ngâm cành trong dung dịch thuốc kích thích ra rễ Sau mang ra liếp để giâm Sau 1,5 đến 2 tháng cây ra rễ và đâm chồi mới, bứng cây vô bầu nilon, sau 2 tháng nữa đem ra trồng được

Ưu điểm: nhân được vời số lượng lớn, tập trung chăm sóc, ít tốn công Nhược điểm; tỷ lệ sống thấp: 70 – 75%

1.1.4.3 Kỹ thuật trồng [19]

 Thời vụ trồng

Có hai thời điểm trồng sơri chính trong năm

Đầu mùa mưa tháng 5 – 6: nhiệt độ đất thấp, sau khi trồng gặp trời mưa, cây phát triển tốt, đến mùa khô thì cây đã lớn, vững vàng

Trồng lúc sắp hết mùa mưa (tháng 10 – 11): cây cũng phát triển tốt, tuy nhiên phải tưới thường xuyên, che mát cho cây con…

Trồng sơri vào các thời điểm khác, cây không phát triển bằng

 Mật độ trồng

Tốt nhất nên trồng theo khoảng cách 5 5 m( khoảng 400 cây/ha)

Nếu trồng quá dày, sau 2 năm thu hoạch năng suất khá nhưng đến năm thứ

7, 8 trở đi, năng suất sẽ giảm

Bón phân: ngày nay, nhờ áp dụng các chất kích thích, các loại phân phun qua

lá khác, nên riêng mùa mưa vườn sơri có thể cho 5 lần quả Vì vậy việc bón phân cho cây sơri là cấn thiết

1.1.4.5 Một số sâu bệnh thường gặp ở cây sơri [12]

Cây sơri tương đối ít sâu bệnh hại, nhưng cần lưu ý một số đối tượng sau:

- Rệp sáp: bám hút nhựa trên đọt non và quả trong mùa khô Đọt non có thể bị chết, quả nhỏ bị chai hoặc dị hình, chất bài tiết của rệp làm mô giới cho nấm bò hóng làm đen quả, mất gía trị thương phẩm

- Rệp muội (con mò): xuất hiện ở các vườn cây nhỏ hơn 4 năm tuổi, trồng với mật độ dày, xuất hiện tháng 7, tháng 8

- Sâu đục thân: đục lòng trong cành những cây già cổi, làm cành khô, chết Tuy nhiên số cành chết không đáng kể, xử lý thuốc không mang lại hiệu quả kinh

tế Tốt nhất là tạo tán cây thông thoáng, cưa đốn cải tạo những cây già cổi Trong trường hợp phát hiện sâu đục thân nên chặt hoặc cưa các cành bị sâu gom đem đi xa

và đốt đi

- Ruồi đục quả: sâu có dạng dòi, gây hại nhiều từ khi quả già đến khi quả chín, ruồi đẻ trứng dưới vỏ quả, trứng nở ra dòi đục vào trong phá hại làm quả rụng 1.1.5 Thành phần hóa học của quả sơri [13]

Bảng 1.2: Thành phần hóa học của thịt quả sơri ở những vùng khác nhau

Thành phần (tính trong 100g thịt quả)

Đơn

vị Hawaii( Mỹ)

Gò Công( Việt Nam) Nước

408 – 1000 0,024 – 0,04 0,038 – 0,079 0,34 – 0,526

2000 - 4500

80 – 90 0,9 – 1,1 0,60 – 1,2

- 15,0 0,49 – 0,52

24

25 0,64

-

500 0,02 0,03 0,27 1.000 - 3000

Thành phần hóa học của quả sơri chín bao gồm:

 Nước: chiếm 80 – 90% trọng lượng thịt quả Hàm lượng nước trong quả sơri tương đối cao nên gây khó khăn trong quá trình bảo quản, vì nước chính là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật hoạt động, làm cho chất lượng sản phẩm bị giảm nhanh

 Glucid: hàm lượng glucid trong quả sơri chua chiếm 15% chủ yếu là glucose( 2,22%), fructose( 3,21%), saccharose và dextrose Ngoài ra còn có 0,56 – 0,65 % pectin và 0,6 – 1,2% cellulose Trong quá trình sản xuất, pectin tạo độ nhớt cao gây khó khăn cho quá trình chà, nghiền, dịch ép thu được không nhiều

Các thành phần khác:

 Protein: chiếm từ 0,5 – 1,8%

 Lipid: không đáng kể

 Tro: chứa trong phần thịt quả là 0,49 – 0,52%

 Acid hữu cơ: khoảng 1 – 1,5% chủ yếu acid citric Ngoài ra còn có acid malic, tartaric, dehydroascorbic, diketogulonic và hexadecanoic Cùng với đường, acid hữu cơ là nguyên liệu cho quá trình hô hấp, do đó trong thời gian bảo quản sơri acid hữu cơ bị giảm và thường tổn thất nhiều hơn đường Ngoài quá trình hô hấp, acid hữu cơ còn có tác dụng với rượu ethylic sinh ra trong quả sơri tạo thành các ester, làm cho quả sơri có mùi thơm đăc biệt

 Viatmin: Sơri chứa nhiều loại vitamin, đặc biệt là vitamin C, hàm lượng vitamin C tự nhiên có trong quả sơri được phát hiện là cao nhất trong tất cả các loại trái cây Theo những phân tích của học viện kỹ thuật Massachusetts ở Mỹ, hàm lượng vitamin C này còn phụ thuộc vào mức độ chín của quả sơri: 4500mg khi quả còn xanh, 3300mg quả chín trung bình và 2000mg ở quả chín mùi ( tính trên 100g thịt quả ăn được) Hàm lượng vitamin C ở Hawaii cao hơn rất nhiều so với quả sơri

ở Việt Nam, hàm lượng vitamin C trung bình ở quả sơri Việt Nam chiếm khoảng

 Polyphenol: chiếm một lượng nhỏ gồm các anthocyanin, flavon, tanin (tạo vị chát cho quả, có nhiều ở hạt) Do đó trong quá trình chế biến nên bỏ hạt Tuy hàm lượng hợp chất polyphenol trong quả sơri thấp nhưng hoạt độ các enzyme oxy hóa mạnh làm biến màu sản phẩm trong chế biến và trong suốt quá trình tàng trữ Ngoài

ra trong quả sơri còn có một lượng rất nhỏ limonene…

Thành phần các chất trong quả sơri thay đổi phụ thuộc vào độ chín, giống, nơi trồng, phương pháp trồng, thời tiết thu hái và bảo quản sau thu hoạch Quả sơri sau thu hái, thành phần hóa học thay đổi liên tục suốt quá trình vận chuyển, bảo quản,

Thu hoạch sơri chủ yếu hái bằng tay và từng quả, do đó chi phí cho thu hoạch chiếm tỷ lệ khá cao trong tổng chi phí đầu tư Sơri là loại quả mau chín( từ lúc trổ hoa đến lúc quả già khoảng 20 - 25 ngày và sau đó 1 – 2 ngày thì chín đều), quả sơri rất dễ bị dập vì có vỏ mỏng Do đó nếu nhu cầu sử dụng ngay nên thu hoạch khi đã chín, còn nếu sử dụng trong chế biến nên tiến hành thu hoạch lúc quả vừa chín tới ( màu vàng cam) Trong một số trường hợp, vận chuyển đến các nơi xa vùng nguyên liệu, có thể thu hái khi quả có độ già hoàn toàn nhưng vẫn còn xanh Sau khi thu hái vẫn tiếp tục chín, chỉ sau 4 – 8 h đã chuyển sang giai đoạn chín đỏ

Trong quá trình thu hoạch, cần cẩn thận tránh làm quả dập, để nhằm tránh làm giảm vitamin C trong quả Nên thu hoạch quả vào buổi sáng sớm Thời gian từ lúc thu hoạch đến khi thu mua không quá 12h

Khi vận chuyển, phân phối cần đóng vào những túi PE có đục lỗ để làm giảm cướng độ hô hấp trong lúc vận chuyển và những túi PE được đặt vào những sọt nhực hoặc sọt tre

1.1.6.2 Bảo quản quả sơri sau thu hoạch [3]

Trái cây nói chung và quả sơri nói riêng sau khi thu hoạch có nhiều cách bảo quản Nhưng thông thường có các cách bảo quản sau:

- Bảo quản ở điều kiện bình thường không có nhiệt độ thấp hoặc không dùng bất kỳ cách xử lý nào, ngoài hệ thống thông gió Cách bảo quản này thừng áp dụng cho các nhà vườn trồng sơri khi mới thu hoạch chưa tiêu thụ kịp Tuy nhiên, cách bảo quản này là tạm thời, trong thời gian ngắn

- Bảo quản lạnh: quả sơri có đặc điểm là vẫn chín sau thu hoạch và khi chín, quả dễ bị thâm tím và hỏng Nên trong công nghiệp, sơri thường được bảo quản trong điều kiện nhiệt độ khoảng 70C và không quá 3 ngày, đối với quả vừa chín tới có thể giữ lâu hơn Nếu cần giữa lâu hơn, có thể bảo quản ở điều kiện lạnh đông -180C

- Nếu bảo quản trong điều kiện có bao gói bằng màng PVC, ở nhiệt độ

80C, độ ẩm tương đối 85 – 90 %, có thể kéo dài thời gian bảo quản lên đến một tuần

mà không tổn thất vitamin C

1.1.6.3 Năng suất, sản lượng

Năng suất của quả sơri phụ thuộc nhiều vào giống, điều kiện chăm sóc và

kỹ thuật canh tác Ngoài ra, năng suất cho quả sơri còn phụ thuộc độ tuổi của cây

Hiện nay giống sơri được trồng trong nước chủ yếu là giống được chiết từ Sơri Gò Công

Bảng 1.3: Năng suất cho quả sơri phụ thuộc vào tuổi cây

(tấn/ha/năm)

Năng suất (kg/cây/năm) Tuổi 1

8 – 12

20 – 24

28 – 35

Chưa đáng kể 3,75 – 6,26

20 – 30

50 – 60

70 – 80

Cây sơri bắt đầu cho sản lượng quả đáng kể vào cuối năm thứ 2 Tuy nhiên phải đến năm thứ 3 mới cho năng suất cao thật sự Năng suất cho quả tăng dần cho đến năm thứ 8 và tiếp tục ổn định ở múc cao đến năm thứ 15, sau đó bắt đầu giảm dần Cây sơri có thể cho quả quanh năm, nhưng sản lượng có thể thay đổi theo mùa, chế độ mưa, điều kiên kỹ thuật canh tác Sản lượng thu hoạch chênh lệch rất nhiều giữa vụ chính và những tháng còn lại trong năm

1.1.7 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sơri [16], [17], [18]

Vào những năm 1947 tại Rio Piedras ( Tây Ban Nha) đã thành lập một đồn điền

có 1khoảng 400 cây sơri, từ đó việc trồng sơri trở nên nhộn nhịp và phổ biến.Ở Hawaii, có 833 ha được dùng để trồng sơri Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, người ta sử dụng phương pháp chọn giống để lựa chọn những giống có sức đề kháng tốt, chống lại bệnh tật và quan trọng là quả có hàm lượng vitamin C cao Sản lượng sơri thay đổi theo thời tiết, địa hình và giống:

- Ở Puerto Rico: thu hoạch trung bình từ 13,5– 28 kg/cây và 25 tấn/ha/năm

- Ở Jamaica ( ấn độ): sản lượng cao nhất là 36 kg/cây và 24 tấn/ha/năm

- Nông dân Venezuela cho biết: sản lương quả sơri thu được từ 10 – 15 tấn/ha/năm

- Giống sơri Florida Sweet ở Florida cho năng suất cao 65 tấn/ha/năm Cũng với giống này, 300 cây cho sản lượng 22858 – 23270 kg/vụ (tháng 3 đến tháng 10)

Còn ở Việt Nam, sơri chủ yếu được tiêu thụ dưới dạng quả tươi, địa bàn tiêu thụ chủ yếu là ở thành phố Hồ Chí Minh, Vũng tàu, Cần Thơ…Vài năm gần đây, công

ty TNHH Hiệp Phát có nhà máy ở thành phố Hồ Chí Minh, Mỹ Tho, Gò Công thu mua quả sơri chua, chế biến quả đông lạnh rời ( cùng sản phẩm của khóm, dưa hấu…)và dạng pure sơri xuất khẩu sang Hà Lan, Nhật…, sơri đạt chuẩn được công

ty thu mua với giá từ 2500 – 3500 đồng/kg Nhưng do phần lớn sản phẩm không đạt tiêu chuẩn về kích cỡ, chất lượng nên sản lượng do công ty tiêu thụ còn thấp, đạt khoảng 5000 tấn/năm

Sơri ngọt chủ yếu tiêu thụ dưới dạng quả tươi Khoảng 5 năm trở lại đây, một phần sơri ngọt dùng làm nguyên liệu sản xuất rượu vang

Bảng 1.4: Tình hình xuất khẩu một số loại trái cây qua cảng Cát Lái 06/2007

Mặt hàng trái cây Kim ngạch xuất khẩu (USD) Thanh Long

Dứa

Dừa

Sơri

702.569,43 651.357,42 101.518,08 76.264,08

Theo số liêu thống kê, ngoài Thanh long, Dứa, Dừa là ba mặt hàng trái cây chính trong thị trường xuất khẩu thì sơri chiếm vị trí thứ tư Thị trường xuất khẩu mặt hàng trái cây qua cảng Cát Lái chủ yếu là Đài Loan, Hoa Kỳ, Hà Lan, Nhật Bản…

1.1.8 Giá trị và ứng dụng của quả sơri

Những hợp chất trong quả sơri giúp bảo vệ sức khỏe con người và ngày càng người ta còn phát hiện ra nhiều đặc tính sinh học mới:

- Với hàm lượng vitamin C cao (21mg/100g), quả sơri được dùng làm nguồn

bổ sung vitamin C cho người ăn kiêng.[22]

- Sơri giúp giảm đau: cho dù ăn sống hay qua chế biến, sơri có tác dụng làm giảm đau của bệnh viêm khớp và bệnh ung thư Các nhà khoa học đã xác định được

ít nhất 12 hợp chất chống oxy hóa có trong sơri Trong nhóm chất này có anhthocyanin giúp vô hiệu hóa những enzyme gây sưng đau, anthocyanin thậm chí

có tác dụng giảm đau mạnh hơn aspirin [22], [23]

- Sơri còn chứa nhiều melatonin – một loại hormone có tác dụng điều hòa giấc ngủ, chất quercetin có tác dụng chống ung thư và lão hóa Ngoài ra còn có một chất

khác là perillyl có khả năng chống ung thư vú, tuyến tuyền liệt và buồng trứng( theo

báo Sức Khỏe và Đời Sống thứ 5 ngày 1 / 3 / 2007)

- Theo một nghiên cứu của ĐH Michigan (Mỹ) được trình bày tại Hội nghị thí nghiệm sinh học 2009, những người khỏe mạnh ăn 1,5 tách quả sơ ri mỗi ngày thì lượng chất chống ôxy hóa tự nhiên tạo nên màu đỏ của loại quả này trong cơ thể tăng lên rõ rệt, 12 người khỏe mạnh (tuổi từ 18 đến 25) đã được ăn 1,5 - 3 tách quả

sơ ri Sau đó, các nhà khoa học đã phân tích máu và nước tiểu của những người này

sau khi họ ăn sơri và cho thấy chất chống ôxy hóa đã phát huy tác dụng tới 12 tiếng liên tục, giúp giảm nguy cơ viêm nhiễm và các bệnh tim mạch.[20]

- Theo kết quả nghiên cứu của trường ĐH Vermont (Burlington) vừa được công bố trên tạp chí Sport Medicine (Anh), uống nước sơri trước khi luyện tập thể thao sẽ giúp giảm đau cho cơ bắp Người uống nước ép sơri có mức độ đau nhức sau khi luyện tập thể thao là 2,4% so với 3,2% người uống các loại nước quả khác Sau 96 giờ, những người uống nước sơri ép thậm chí còn cảm thấy sức mạnh của cơ

bắp được nhân lên.[24]

- Do hàm lượng nước và kẽm cao (250mg/100g) sơri có tác dụng lợi tiểu Lượng khoáng phong phú (500mg/100g) sơri tham gia tích cực vào cân bằng hoạt động của cơ quan nội tạng Quá trình chuyển hóa sơri khi vào trong cơ thể làm giải phóng kẽ, làm trung hòa chế độ dinh dưỡng hiện nay đôi khi dư thừa nhiều acid

[21]

1.1.9 Một số sản phẩm từ quả sơri

Quả sơri chủ yếu được dùng để ăn tươi, ít được sản xuất với quy mô công nghiệp Thông thường, quả sơri được chế biến và sử dụng trong quy mô hộ gia đình như: ngâm rượu, siro, cooktail, mứt rim…

 Rượu vang sơri

Bình Phú là xã ngoại ô thị xã Bến Tre (nay là

thành phố Bến Tre) trên bờ sông Hàm Luông khí

hậu thiên nhiên tươi mát quanh năm Trước đây

được nhân dân trong và ngoài tỉnh biết đến qua

sản phẩm đặc sản rượu nếp Bình Phú có hương vị

thơm ngon đặc biệt Trước đây nhân dân BÌNH

PHÚ sản xuất rượu nguyên liệu

Hình 1.11: Rượu vang sơri Bình Phú chủ yếu từ lúa nếp.Phát huy từ truyền thống sản xuất rượu nếp và điều kiện thiên nhiên trong vùng thích hợp sản xuất rượu ngon hơn nơi khác và sự giúp đỡ của Sở Khoa học Công nghệ, sở Công nghiệp Viện sinh học Nhiệt đới tạo thêm cho làng nghề rượu vang sơri BÌNH PHÚ một sản phẩm mới đáp ứng được yêu cầu sử dụng rộng rãi và mang tính bổ dưỡng cao Đầu tiên sơri được ép lấy nước rồi sau đó cấy

men vào, sau 49 ngày hỗn hợp nước ép sơri và men vi sinh sẽ chuyển thành rượu và được để lắng đọng trong vòng 6 tháng Đến đây rượu sẽ được lọc cho trong, được

để lắng đọng tiếp 3 tháng nữa rồi được lọc lại lần cuối cùng trước khi đưa vào đóng chai Sản phẩm được cơ sở sản xuất rượu Bình Phú sản xuất, có tên thương hiệu là Bình Phú Wine Địa chỉ: 103D ấp Bình Thành, xã Bình Phú, thành phố Bến Tre - Tỉnh Bến Tre

 Bột sơri hòa tan [26]: Bằng công nghệ khử nước dưới áp suất chân không

và nhiệt độ sấy rất thấp làm cho sản phẩm đảm bảo được hàm lượng tư nhiên như vitaminC, calcium hữu cơ, sodium hữu cơ, chất sắt và một số thành phần hữu

cơ khác Đặc biệt sản phẩm có thành phần chất xơ tự nhiên của trái sơri thích hợp cho người ăn kiêng giảm cân

 Nước ép sơri tự nhiên: nước quả đục vì chứa

một phần thịt quả, sản phẩm được chế biến bằng cách

ép lấy dịch trái, có hoặc không có bổ sung đường Sản

phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, mùi vị thơm ngon, hấp

dẫn, mang hương vị tự nhiên.Đa phần được chế biến

thủ công, ở quy mô hộ gia đình dùng làm nước giải

Hình 1.13: Mứt sơri dạng quả

 Nước ép sơri đông lạnh [28]

Nước sơri sau khi ép được đông lạnh để xuất khẩu qua các nước Đài Loan, Nhật

Bản, Trung Quốc dùng làm nước trái cây, có thể

pha thêm đường, đá cho hương vị ngon hơn

Sản phẩm của công ty TNHH Thực Phẩm Việt Sinh (Vietsinhfood)

Hình 1.14: Nước ép sơri đông lạnh 1.2 Tổng quan về nước quả lên men

có acid hữu cơ, glycerin và các chất gây hương làm cho nước quả lên men có hương

vị đặc biệt mà sản phẩm nước quả bình thường không có Tùy theo nguồn nguyên liệu sử dụng, người ta chia nước quả lên men thành hai nhóm chính: nước quả lên men từ nguyên liệu chứa tinh bột và nước quả lên men từ trái cây Dựa vào nguồn

nguyên liệu mà ta có các sản phẩm như nước quả lên men từ dứa, sơri, cam, chanh dây… và tùy theo yêu cầu mà ta có hay không có bổ sung CO2 vào trong nước quả Đặc điểm của nước quả lên men là trong thành phần, các quá trình sinh học còn tiếp diễn Nồng độ chất khô hòa tan từ 7 – 9 % khối lượng, độ rượu 4 – 8 % thể tích, mùi thơm nhẹ dễ uống, men rượu nhẹ và mượt mà, hơi gas nhẹ không làm cho người uống bị say

1.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước quả lên men

Nước quả lên men được nhiều quốc gia trên thế giới đánh giá là mặt hàng mạnh của thế kỷ 21 vì đây là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, rất phù hợp với thế hệ trẻ

Hiện nay một số hãng sản xuất của Mỹ, Úc đã cho ra đời loại nước quả có độ cồn thấp được sản xuất từ trái cây như Bluebird, Treetop, California Cooler…chủ yếu ở dạng dịch ép hoặc pha chế từ dịch quả tươi, trong khi nước quả có độ cồn thấp được sản xuất từ trái cây bằng phương pháp lên men cho đến nay vẫn còn hạn chế cả về chủng loại lẫn số lượng

Ở các nước Đông Âu, đặc biệt là Nga, nước quả lên men ( với nguyên liệu chính là táo) đã có từ rất lâu đời (cách đây hơn 1000 năm) Ở Nga cả người thành thị lẫn nông thôn đều ưa thích loại nước quả lên men này Đặc điểm của loại nước này là có độ cồn nhẹ (1%) vị hơi chua và hơi ngọt, có bọt và mát lạnh Ngoài nguyên liệu chính là táo, có thể bổ sung thêm đường hay các chất tạo hương vị cho thích hợp Ở các thành phố lớn nước quả lên men được xem như một sản phẩm thương mại mang lại nguồn lợi nhuận lớn Còn ở trong các gia đình Nga, đó là thức uống không thể thiếu trong các bữa ăn của ngưới lớn lẫn trẻ nhỏ

Nước quả lên men là loại mặt hàng được ưa chuộng trên thế giới nhưng hiện chưa được sản xuất nhiều ở Việt Nam Sản xuất nước quả lên men có ưu điểm là đơn giản, đòi hỏi ít trang bị, có thể sản xuất ở quy mô công nghiệp, hộ gia đình, hợp tác xã Nhưng nhược điểm là giá thành cao và nếu điều kiện kỹ thuất không đảm bảo thì nước quả lên men dễ bị hỏng Do đó ở Việt Nam, nước quả lên men vẫn chưa sản xuất được ở quy mô công nghiệp, mà chỉ thấy ở hộ gia đình được dùng để uống hàng ngày Việt Nam là nước có khí hậu nóng và khô nên nhu cầu sử dụng các

loại thức uống và nước quả lên men là rất lớn Đây có thể là tiềm năng kinh tế lớn còn đang bị bỏ ngõ, vì vậy việc nghiên cứu sản xuất nước quả lên men từ trái cây là cần thiết và hoàn toàn phù hợp với xu thế chung của cả thế giới và Việt Nam

1.2.3 Các thành phần chính của nước quả lên men

Ethanol được hình thành trong quá trình lên men đường glucose, saccharose nhờ nấm men Ethanol là thành phần quan trọng vì chính nhờ ethanol mà làm cho nước quả lên men khác với nước quả bình thường Ethanol cùng với acid bay hơi, đường và nhiều thành phần khác có trong nước quả lên men tạo nên mùi vị hấp dẫn riêng biệt của nó Vị của nước quả lên men được tạo nên từ tỷ lệ cân đối của 4 vị là

vị chua (acid hữu cơ), vị ngọt (ethanol, glicerin, đường còn lại), vị chát (tannin, polyphenol), vị mặn (các muối khoáng) Trong đó các acid hữu cơ có nguồn gốc của từ quả và hình thành trong quá trình lên men Acid là một phần quan trọng của nước quả lên men Vai trò của các acid là tham gia tạo vị chua và tạo pH thấp từ đó làm ổn định sản phẩm Acid hữu cơ trong nước quả còn có một tác dụng là ngăn cản hoạt động của các vi khuẩn làm hỏng nước quả

Đường: Đường là thành phần còn lại sau lên men trong đó chủ yếu là Glucose, Fructose là yếu tố tham gia tạo vị cho sản phẩm

Tro và các chất muối: Vai trò chất khoáng trong nước quả lên men là làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị chữa bệnh cho con người Đồng thời chất khoáng còn

có vai trò quan trọng là tham gia tạo vị đậm đà cho nước quả và cùng với vị ngọt, vị chua, vị chát tạo nên vị hài hòa cho nước quả lên men

Vitamin: Vitamin trong nước quả lên men chủ yếu là do nguyên liệu cung cấp

và một phần được bổ sung từ ngoài vào Các Vitamin gồm: Vitamin nhóm B, Vitamin C, Vitamin A và các chất tiền vitamin A Hàm lượng vitamin trong thành phẩm phụ thuộc rất lớn vào nguyên liệu, mỗi loại quả khác nhau sẽ có hàm lượng vitamin khác nhau

Polyphenol: Các polyphenol phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và kỹ thuật sản xuất Đối với nước quả lên men polyphenol có vai trò:

- Tạo màu cho nước quả: trong đó Flavonol cho màu vàng, antoxian cho màu đỏ

- Tạo vị chát

- Ổn định thành phẩm, kéo dài thời gian bảo quản do các Polyphenol và tannin có khả năng kháng khuẩn mạnh

Tuy nhiên cũng cần lưu ý rằng tannin dễ bị oxy hóa làm cho nước quả lên men

có màu sẫm lại, đây là yếu tố không tốt cần phải lưu ý trong quá trình xử lý dịch quả trước khi lên men Nếu hàm lượng polyphenol cao sẽ làm cho nước quả lên men có vị chát mạnh, ảnh hưởng không tốt đến mùi vị, đồng thời hàm lượng Tannin cao gây kết tủa Protein của nước quả làm cho sản phẩm bị đục

1.2.4 Giá trị dinh dưỡng của nước quả lên men

Trong từ điển Bách khoa về thực phẩm của Nga nói rằng: uống nước quả lên men còn an toàn hơn cả uống nước và rất tốt cho sức khỏe, xua tan mệt mỏi, giúp tăng sức chịu đựng

Nước quả lên men có vị ngọt và mát lạnh nên dùng để giải khát và giải rượu rất tốt

Ngoài ra nó còn có tác dụng chữa bệnh do hệ vi sinh vật trong nước quả lên men có thể ức chế được các vi sinh vật có hại và gây bệnh

Rất tốt cho những người bị cảm, sốt hay bị dị ứng, mỏi mệt kinh niên, bệnh phù, giúp tăng khả năng đề kháng với các bệnh truyền nhiễm, ngừa bệnh khô da vào mùa đông ( do trong nước quả lên men có khá nhiều khoáng và vitamin B, C…)

1.3 Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men rượu[10]

1.3.1 Các quá trình lên men

Lên men theo nghĩa hẹp là thuật ngữ dùng để chỉ các quá trình phân giải các chất để thu năng lượng, trong đó hydrat được tách ra từ một cơ chất (thường là glucose), được chuyển đến chất nhận cuối cùng là hợp chất hữu cơ Oxy phân tử không tham gia vào quá trình lên men (sự phân giải yếm khí) Theo địng nghĩa của Pasteur thì “sự lên men là sự sống không có oxy phân tử”

Ở vi sinh vật, quá trình tiến hóa đã hình thành nhiều kiểu lên men khác nhau Dựa vào bản chất của sản phẩm chính cuối cùng của quá trình lên men cũng như các con đường trao đổi chất đặc trưng cho từng loại vi sinh vật mà người ta

phân loại các quá trình lên men như lên men rượu, lên men do nấm men, do nấm mốc…

Ngày nay trong lĩnh vực công nghiệp cũng như trong thực tiễn đời sống, quá trình lên men được hiểu rộng hơn Đó là quá trình trao đổi chất, qua đó các chất hữu cơ mà chủ yếu là đường bị biến đổi dưới tác dụng của enzyme vi sinh vật Sự hình thành các chất khác nhau xảy ra trong điều kiện kị khí hoặc hiếu khí

 Lên men yếm khí ( kị khí)

Là sự biến đổi đường hay các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản, dưới tác dụng của enzyme vi sinh vật, trong điều kiện không có sự tham gia của oxy phân tử Thuộc loại lên men này có lên men rượu, lactic…

 Lên men hiếu khí

Là dạng lên men theo nghĩa được mở rộng hơn, là quá trình phân giải đường hay các chất hữu cơ khác thành sản phẩm đơn giản, dưới tác dụng của enzyme vi sinh vật, trong điều kiện có sự tham gia của oxy phân tử Thuộc loại lên men này có lên men acid acetic, lên men citric…

1.3.2 Quá trình lên men rượu

1.3.2.1 Một số nghiên cứu đầu tiên

Lý thuyết về lên men rượu đã được nhiều nhà sinh học nghiên cứu từ lâu Vào thế kỷ 18, Black cho rằng sản phẩm của sự lên men rượu từ đường chỉ là

C2H5OH và CO2

Năm 1769, Lavoisier phân tích sản phẩm lên men rượu và nhận thấy : khi lên men đường không những biến thành rượu mà còn tạo acid acetic nữa Theo ông 95,9% đường sẽ cho ra 57,7% C2H5OH , 33,3% CO2, và 2,5% acid acetic Năm

1810, Gaylussae nghiên cứu tỉ mỉ hơn và thấy rằng: cứ 45 phần khối lượng đường glucose khi lên men sẽ tạo ra 23 phần C2H5OH và 22 phần khí CO2 Trên cơ sở đó, ông đưa ra phương trình tổng quát về lên men rượu như sau:

C6H12O6 C2H5OH + CO2 + Q Năm 1857, Louis Pasteur tiếp tục nghiên cứu và thấy rằng cứ 100 phần đường saccharose khi lên men sẽ tạo ra 51,1 phần C2H5OH, 48,4 phần CO2, 32 phần

glycerin, 0,7 phần acid succinic và 2 phần các sản phẩm khác Từ đó ông suy ra cứ

45 phần khối lượng glucose khi lên men sẽ cho 21,8 phần rượu, chứ không phải 23 phần như Gaylussac đã tính

Pasteur cho rằng sự lên men chỉ xảy ra khi có mặt vi sinh vật Nếu ngăn ngừa không cho vi sinh vật tiếp xúc với dịch đường thì hiện tượng lên men sẽ không xảy ra Ông kết luận “ sự lên men rượu là một quá trình sinh học có liên quan mật thiết tới hoạt động của tế bào nấm men”

Vào khoảng 1871 – 1872 Manaxeni đem nghiền tế bào nấm men với cát thạch anh rồi mới cho vào dịch đường thì hiện tượng lên men vẫn xảy ra Đến năm

1897, Buchuer đem nghiền nát tế bào nấm men rồi chiết lấy dịch trong không chứa

tế bào nấm men, tiếp đó dùng dịch này cho vào dịch đường thì thấy dịch chiết này vẫn có khả năng biến đường thành rượu và khí CO2 Từ đó người ta gọi chất chứa trong tế bào nấm men là Zymaza Đây chính là tập hợp của các enzyme cùng tham gia chuyển hóa đường thành rượu và khí CO2

1.3.2.2 Cơ chế của quá trình lên men rượu

Lên men rượu là một quá trình sinh học rất phức tạp, có sự tham gia của nấm men Sacchromyces, trải qua hàng loạt các phản ứng với sự tham gia của nhiều loại enzyme xúc tác khác nhau

Phương trình tổng quát của lên men rượu:

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + Q

Trong lên men rượu, sản phẩm chính là etanol và CO2 Ngoài ra còn có rất nhiều sản phẩm phụ và trung gian như acid, este, aldehyde và các rượu cao phân tử Nấm men là tác nhân của quá trình lên men rượu với đường là cơ chất chính Đầu tiên đường và các chất dinh dưỡng của môi trường lên men được hấp thụ trên bề mặt của tế bào nấm men, sau đó khuếch tán qua màng bán thấm và đi vào bên trong của tế bào nấm men Ở đây nhờ hoạt động trao đổi chất của tế bào nấm men, đường được chuyển hóa theo con đường đường phân Embden – Meyerhof – Parnas (EMP – gồm 10 phản ứng qua hàng lọat các sản phẩm trung gian và tạo thành acid pyruvic:

Con đường đường phân

C6H12O6 CH3COCOOH

Acid pyruvic Acid pyruvic dưới tác dụng của enzyme pyruvatedecarboxylase bị khử thành acetaldehyde và CO2

pyruvatedecarbonxylase

Acetaldehyde Sau đó Acetaldehyde bị khử thành rượu ethylic dưới tác dụng của enzyne alcoldehydrogenase của nấm men:

Theo Pasteur, nếu coi lượng đường có trong môi trường lên men là 100% thì sau khi lên men sẽ cho 46,6% CO2, 3,3% glycerin, 0,6% acid succinic

Tùy theo điều kiện lên men, nhiệt độ, pH môi trường mà quá trình lên men rượu xảy

ra theo chiều hướng tạo các sản phẩm chính, phụ khác nhau

1.3.2.3 Tác nhân của quá trình lên men rượu[8]

Tác nhân chính của quá trình lên men rượu là nấm men Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất nước giải khát lên men trái cây vì quá trình trao đổi chất của tế bào nấm men là quá trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm Quá trình chuyển hóa này gắn liền với sự tham gia của hệ enzyme trong tế bào nấm men

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + Q

a Dinh dưỡng và sinh trưởng của nấm men

 Dinh dưỡng nấm men

Dinh dưỡng cacbon: Các hợp chất hữu cơ khác nhau như các lọai đường và dẫn xuất, các rượu, acid hữu cơ, acid amin…có thể là nguồn dinh dưỡng cacbon của của nấm men Ở đây cũng cần lưu ý rằng: nấm men không sử dụng trực tiếp được tinh bột cũng như cellulose và hemicellulose Các nguồn C dinh dưỡng trước hết phải kể hết các loại đường Đường glucose được tất cả các loài nấm men

sử dụng Glucose được coi như nguồn C vạn năng đối với vi sinh vật Nhiều loại

Lên men yếm khí

nấm men, trong đó có giống saccharomyce lên men rượu, không sử dụng được pentose

Tỷ số các đường được nấm men sử dụng là đặc điểm riêng của từng loại Các

loài Saccharomyces lên men rượu vang sử dụng glucose, fructose, maltose,

saccharose và galactose, rafinose chỉ sử dụng một phần Còn các disaccharide (maltose và saccharose) trước khi được nấm men sử dụng phải qua thủy phân sơ bộ thành đường đơn nhờ enzyme tương ứng của nấm men

Dinh dưỡng nitơ: nguồn nitơ được nấm men sử dụng tốt là muối amoni của acid vô cơ, cũng như hữu cơ Đó là amoni sunfat, phosphat rồi đến các muối acetat, lactat, malat, và succinat

Trong môi trường có muối amoni, đặc biệt là sunfat, thì nấm men sẽ sử dụng gốc amoni trước, gốc acid còn lại sẽ sử dụng sau hoặc ít sử dụng sẽ làm cho môi trường acid hóa, giảm pH

Trong môi trường lỏng amoniac( NH3) ở dạng NH4+ gắn với tiền chất của nito hữu cơ và là nguồn nitơ rất dễ cho nấm men sử dụng, chỉ xếp sau các acid amin Nấm men còn sử dụng được urê và pepton Trong môi trường lỏng ure sẽ bị urease của nấm men phân ly thành NH4+ và CO2

Nấm men tiêu hóa rất tốt các acid amin, còn pepton kém hơn và hoàn toàn không

sử dụng được protein Các muối amon được nấm men sử dụng tốt hơn các acid amin Trong quá trình nuôi cấy nấm men các acid amin vừa là nguồn nito vừa là nguồn cacbon dinh dưỡng Đa số nấm men không đồng hóa được nitrat

Dinh dưỡng khoáng : các nguyên tố vô cơ trong nuôi cấy vi sinh vật nói chung trong đó có nấm men thì phospho được quan tâm trước hết, sau đó là Kali và Magie, lưu huỳnh…

Dinh dưỡng các chất sinh trưởng : những chất kích thích sinh trưởng là các vitamin, các base purin và pyrimidin, một số acid amin Những nhân tố sinh trưởng

cơ bản đối với nấm men không có sắc tố là 6 vitamin nhóm B : inositol (vitamin

B8), biotin (vitamin H hay B7), tiamin (B1),…

Trong công nghiệp thường sử dụng các nguồn vitamin là cao ngô, cao nấm men, nước chiết cám, dịch thủy phân đậu tương bằng enzyme và đặc biệt là rỉ đường

 Sinh trưởng nấm men

Khi cấy nấm men hay vi sinh vật nói chung vào môi trường dinh dưỡng, chúng sẽ sinh trưởng cho đến khi cơ chất dinh dưỡng cần thiết ở trong môi trường giảm tới mức thấp nhất Khi đó sinh trưởng của chúng chậm dần và ngừng hẳn, cũng có thể tế bào còn phân chia tiếp nhưng sự tăng sinh khối không đáng kể Quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật nói chung, trong đó có nấm men, chia làm 4 giai đoạn :

Pha lag (pha tiềm phát hay pha làm quen) : đây là giai đọan nấm men mới được cấy vào môi trường Vận tốc sinh trưởng coi như bằng không Nấm men còn trải qua giai đoạn thích nghi với môi trường mới, trong đó một số tế bào bị ức chế, thậm chí có thể bị chết Số lượng tế bào trong giai đoạn này không tăng hoặc tăng không đáng kể, nhưng khối lượng tế bào tăng mạnh do quá trình tổng hợp các chất ( protein, acid nucleic, các enzyme)trong môi trường càng đầy đủ chất dinh dưởng , giống nấm men cấy vào trẻ khỏe thì pha lag càng ngắn

Pha logarit (pha lũy tiến) : trong pha này, vi sinh vật phát triển và sinh trưởng theo lũy thừa với tốc độ sinh sản là cực đại Kích thước trung bình của tế bào nấm men ở pha này nói chung là nhỏ nhất, vì chúng còn phải sinh sản (nảy chồi, phân chia tế bào)

Pha ổn định : Trong pha này các tế bào sống là ổn định và mật độ quần thể là tối đa Cũng có nghĩa là số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết đi

Pha suy vong : các tế bào sống giảm dần và tế bào chất tăng dần, một số

tế bào chết bị tự phân do các enzyme nội bào Các tế bào sống trở nên già đi, kích thước nhỏ lại, biến dạng và tế bào chết xuất hiện dạng hạt Nguyên nhân của pha này là do hai yếu tố : môi trường bị cạn thức ăn hoặc môi trường bị nhiễm độc do các sản phẩm trao đổi chất của tế bào

Hình 1.15 : Đường biểu diễn sinh trưởng của vi sinh vật trong hệ kín

b.Sinh sản và chu kỳ sống

Nấm men có hai kiểu sinh sản : sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính

Sinh sản vô tính : trong điều kiện bình thường, nấm men thuộc giống

Saccharomyces sinh sản bằng cách nảy chồi Ở điều kiện thuận lợi, nấm men sinh

sôi nảy nở nhanh, quan sát dưới kính hiển vi thấy hầu như tế bào nấm men nào cũng

có chồi Khi một chồi xuất hiện, các enzyme thủy phân sẽ làm phân giải phần polysaccharide của tế bào làm cho chồi chui ra khỏi tế bào mẹ Vật chất mới được tổng hợp sẽ được huy động đến chồi và làm chồi phình to lên, khi đó sẽ xuất hiện một vách ngăn giữa chồi và tế bào mẹ Thành phần của vách ngăn cũng tương tự như thành tế bào Khi tế bào chồi tách ra khỏi tế bào mẹ ở chổ tách ra còn giữ lại một vết sẹo của chồi, trên tế bào con cũng mang một vết sẹo, các vết xẹo này có thể thấy rỏ khi xử lý bằng thuốc nhuộm primulin hay calcafluor rồi quan sát dưới kính hiển vi huỳnh quang

Sinh sản hữu tính : khi gặp điều kiện không thuận lợi, nó có thể sinh sản theo phương pháp tạo bào tử Bào tử túi được sinh ra trong các túi Hai tế bào khác giới (mang dấu + và dấu - ) đứng gần nhau sẽ mọc ra 2 mấu lồi Chúng tiến lại gần nhau và tiếp nối với nhau Chỗ tiếp nối sẽ tạo thành một lỗ thông và qua đó chất nguyên sinh có thể đi qua để tiến hành phối chất, nhân cũng đi qua để tiến hành

phối nhân Sau đó nhân phân cách thành 2, thành 4, thành 8 Mỗi nhân được bao bọc bởi chất nguyên sinh rồi được tạo màng dày xung quanh và hình thành các bào

tử túi Tế bào dinh dưỡng biến thành túi Đối với giống Saccharomyces bào tử túi là

hình cầu, hình bầu dục, võ nhẵn, không màu

c Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

Nồng độ đường : Nồng độ đường ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men Nấm men chỉ có thể lên men đường thành rượu trong khoảng nồng độ đường phù hợp từ 10 – 15%, nồng độ đường quá cao sẽ ức chế nấm men và làm cho năng lực lên men giảm, khi nồng độ đường 30 – 35 % thì sự lên men gần như bị đình chỉ Nồng độ đường quá thấp, cũng làm giảm năng lực lên men

Ảnh hưởng oxy : Nấm men là loại vi sinh vật hô hấp tùy tiện Trong điều kiện yếm khí, nó sẽ lên men đường tạo thành rượu và CO2, còn trong điều kiện đủ oxy,

nó có khả năng oxy hóa thành CO2 và H2O

Do vậy trong sản xuất rượu, giai đoạn đầu cần tạo điều kiện hiếu khí để nấm men sinh sản, phát triển đủ số lượng tế bào cần thiết cho quá trình lên men rượu, sau đó phải yếm khí tuyệt đối để chuyển đường thành rượu Tuy vậy khi có đầy đủ oxy cũng có một lượng nhỏ rượu được tạo thành

Ảnh hưởng của pH : pH có ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men, tạo sản phẩm chính và phụ khác nhau Nếu pH trong khoảng từ 4 – 5 thì quá trình lên men rượu xảy ra bình thường tạo sản phẩm chính là ethanol, đây là điều kiện cần thiết cho quá trình lên men rượu

Ảnh hưởng của nhiệt độ : nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng lớn đến nấm men và quá trình lên men Thông thường nhiệt độ phù hợp cho lên men là 28 – 300C nhiệt

độ khoảng hơn 500C và dưới 00C thì sự lên men hầu như bị đình chỉ

Ảnh hưởng của nồng độ cồn : Nấm men rất mẫn cảm với sự ức chế ethanol Nồng độ cồn 4 – 5 % thể tích cũng đủ làm chậm sinh trưởng của vi sinh vật và ở nồng độ cồn cao 10%, tốc độ sinh trưởng của nấm men hầu như ngừng hẳn

 Một số loài nấm men thường gặp

Nấm men sử dụng trong sản xuất nước quả lên men có độ cồn thấp là giống

nấm men Saccharomyces có đường kính 5 – 10 Các lòai được quan tâm trong

việc sản xuất này là Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces minor,