NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN NƯỚC UỐNG TRÀ GỪNG LÊN MEN

Nấm trà phản ứng và kích thích những siêu vi khuẩn phân hoá thành những chất dinh dưỡng hữu ích cho con người và đào thải những độc tố trong cơ thể ra ngoài bằng đường bài tiết.” Theo h

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN NƯỚC UỐNG

Giáo viên hướng dẫn:

Thạc sĩ Vương Thị Việt Hoa

Tháng 08 năm 2011

ii

LỜI CẢM TẠ

Sau thời gian dài được học tập dưới mái trường Đại Học Nông Lâm thành phố

Hồ Chí Minh, chúng em đã được quý thầy cô tận tình trang bị, truyền đạt cho những kiến thức quý giá trong học tập và những kỹ năng cơ bản ban đầu của thực tế công việc Đây chính là nền tảng để sau này chúng em bước vào đời

Lời đầu tiên, chúng em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô Bộ môn Công nghệ hóa học đã tận tâm dạy dỗ chúng em trong suốt những tháng năm học tập dưới mái trường

Em xin chân thành cảm ơn cô Vương Thị Việt Hoa đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn, động viên chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Con xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến bố mẹ kính yêu, người đã sinh thành dưỡng dục nuôi lớn con nên người

Cuối cùng tôi xin cảm ơn các bạn lớp DH07HH luôn đồng hành sát cánh cùng tôi trong suốt quãng thời gian học tập, rèn luyện và giúp đỡ tận tình tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2011

Sinh viên thực hiện Nguyễn Toàn Thức

* Thí nghiệm 2: khảo sát độ chua của sản phẩm theo thời gian

* Thí nghiệm 3: khảo sát nguyên liệu phù hợp để phối chế màu sắc và hương vị cho sản phẩm

* Thí nghiệm 4: theo dõi thời gian thanh trùng ở chế độ xử lý nhiệt 80OC

* Thí nghiệm 5: theo dõi chế độ bảo quản sản phẩm

Kết quả thu được:

* Nghiên cứu được quy trình lên men nước trà gừng từ giống kombucha

* Tìm ra được độ chua ưu thế cho sản phẩm nước trà gừng lên men là 199OT

* Thời gian lên men tối ưu là 21 ngày

* Hàm lượng đường bổ sung trong quá trình lên men là 12%

* Tổng thời gian thanh trùng sản phẩm tại 80OC trong điều kiện hiện có là 65 phút

* Nguyên liệu bổ sung để phối chế màu sắc cho sản phẩm là trà lipton

* Tạo ra được sản phẩm nước gừng lên men

* Experiment 1: study fermentation process: testing the suitability of the

fermentation process for raw ginger

* Experiment 2: study of the acidity of the product over time

* Experiment 3: study of materials suitable for blending colors for the product

* Experiment 4: time tracking pasteurized at 80OC heat treatment regime

* Experiment 5: tracking product storage mode

The results were:

* Studies the fermentation process ginger tea drinks from seed kombucha

* Find out the acidity advantages for the ginger tea fermented drinks is 199OT

* Optimum fermentation time is 21 days

* Add sugar during fermentation is 12%

* Sum time pasteurized products at 80OC in the existing conditions is 60

minutes

* The materials are available to blending colors for products are lipton tea

* Created product ginger tea fermented drinks

v

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i 

LỜI CẢM TẠ ii 

TÓM TẮT iii 

MỤC LỤC v 

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ix 

DANH SÁCH CÁC HÌNH x 

DANH SÁCH CÁC BẢNG xi 

Chương 1 MỞ ĐẦU 1 

1.1 Đặt vấn đề 1 

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2 

Chương 2 TỔNG QUAN 3 

2.1 Tổng quan về nguyên liệu 3 

2.1.1 Gừng 3 

2.1.1.1 Định danh 3 

2.1.1.2 Nguồn gốc, phân bố 3 

2.1.1.3 Một số loại gừng phổ biến ở Việt Nam 3 

2.1.1.4 Đặc điểm 4 

2.1.1.5 Thành phần hóa học 5 

2.1.1.6 Một số công dụng của gừng 6 

2.1.2 Kombucha 6 

vi

2.1.2.1 Nguồn gốc 6 

2.1.2.2 Thành phần 8 

2.1.2.3 Công dụng trà kombucha 10 

2.1.3 Tổng quan về lên men 11 

2.1.3.1 Định nghĩa về lên men 11 

2.1.3.2 Phân loại sản phẩm của công nghệ lên men 11 

2.1.3.3 Lên men giấm 12 

2.1.4 Nguyên liệu phụ 13 

2.1.4.1 Nước 13 

2.1.4.2 Đường 13 

2.2 Tổng quan về nước giải khát 13 

2.2.1 Phân loại nước giải khát 13 

2.2.2 Sơ lược quy trình sản xuất nước giải khát lên men 13 

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 

3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 15 

3.2 Dụng cụ thí nghiệm và nguyên vật liệu 15 

3.2.1 Dụng cụ thí nghiệm 15 

3.2.2 Nguyên liệu 16 

3.2.2.1 Gừng 16 

3.2.2.2 Trà 16 

3.2.2.3 Kombucha 16 

3.2.2.4 Nguyên liệu phụ 16 

3.3 Phương pháp nghiên cứu 17 

3.3.1 Quy trình tiến hành nghiên cứu 17 

vii

3.3.1.1 Quy trình 17 

3.3.1.2 Thuyết minh quy trình 18 

3.3.2 Phương pháp nghiên cứu 18 

3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sơ bộ quy trình lên men 18 

3.3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát độ chua sản phẩm theo thời gian lên men 19 

3.3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát nguyên liệu phối chế tạo màu sắc và hương vị cho sản phẩm lên men 20 

3.3.2.4 Thí nghiệm 4: Theo dõi thời gian thanh trùng ở chế độ xử lý nhiệt 80OC 22 

3.3.2.5 Thí nghiệm 5: Theo dõi chế độ bảo quản sản phẩm 22 

3.3.3 Các phương pháp phân tích chỉ tiêu theo dõi 23 

3.3.3.1 Xác định độ Brix 23 

3.3.3.2 Xác định pH 23 

3.3.3.3 Xác định độ chua của sản phẩm 23 

3.3.3.4 Phương pháp xác định tổng thời gian thanh trùng sản phẩm 24 

3.3.4 Các phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm 25 

3.3.4.1 Phân tích cảm quan sản phẩm dựa trên phép thử so hàng 25 

3.3.4.2 Phân tích cảm quan sản phẩm dựa trên phương pháp phân tích cho điểm chất lượng sản phẩm 25 

3.3.5 Phương pháp xử lý số liệu 26 

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 

4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sơ bộ quy trình lên men và hoạt hóa giống 27 

4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát độ chua sản phẩm theo thời gian lên men 28 

4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát nguyên liệu phối chế tạo màu sắc và hương vị cho sản phẩm lên men 30 

4.4 Thí nghiệm 4: Theo dõi thời gian thanh trùng ở chế độ xử lý nhiệt 80OC 32 

viii

4.5 Thí nghiệm 5: Theo dõi chế độ bảo quản sản phẩm 33 

4.6 Chi phí cho nguyên liệu và giá thành sản phẩm 33 

4.7 Quy trình đề nghị 36 

4.7.1 Quy trình chuẩn bị dịch lên men 36 

4.7.2 Quy trình xử lý sau lên men 37 

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 39 

5.1 Kết luận 39 

5.2 Đề nghị 40 

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 

PHỤ LỤC 43 

Hình 2.4: Quy trình sản xuất nước giải khát lên men

Hình 3.1: Quy trình sản xuất nước gừng lên men

Hình 3.2: Quy trình tiến hành lên men nước gừng

Hình 3.3: Quy trình lên men có phối trộn dịch bổ sung Hình 3.4: Quy trình xử lý thành phẩm sau lên men

Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn độ chua sản phẩm theo thời gian Hình 4.2: Quy trình chuẩn bị dịch lên men

Hình 4.3: Quy trình xử lý sau lên men

xi

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Các thành phần trong 100gram gừng tươi

Bảng 3.1: Ký hiệu mẫu lên men

Bảng 3.2: Bảng ký hiệu mẫu pha chế sau lên men

Bảng 3.3: Mức chất lượng (Hà Duyên Tư, 2006 Kỹ thuật phân tích cảm quan thực

phẩm, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, trang 43)

Bảng 4.1: Bảng giá trị trung bình các chỉ tiêu theo dõi của sản phẩm

Bảng 4.2: Bảng xử lý độ chua trung bình sản phẩm

Bảng 4.3: Bảng khảo sát cảm quan mẫu gừng lên men với các tỷ lệ 1:4; 2:3 của các

dung dịch nước gừng có hàm lượng 1:2 và 2:1 phối chế với nước

Bảng 4.4: Bảng khảo sát cảm quan mẫu gừng lên men với các tỷ lệ 1:4; 2:3 của các

dung dịch nước gừng có hàm lượng 1:2 và 2:1 phối chế với trà xanh

Bảng 4.5: Bảng khảo sát cảm quan mẫu gừng lên men với các tỷ lệ 1:4; 2:3 của các

dung dịch nước gừng có hàm lượng 1:2 và 2:1 phối chế với trà lipton

Bảng 4.6: Bảng giá trị trung bình so sánh cảm quan giữa 3 mẫu G11, TX22, TL22 Bảng 4.7: Bảng giá trị trung bình cảm quan cho điểm sản phẩm TL22

Bảng 4.8: Bảng xử lý nhiệt độ thanh trùng sản phẩm

Bảng 4.9: Bảng quy đổi độ chua trung bình của sản phẩm trong 14 ngày bảo quản Bảng 4.10: Bảng giá nguyên liệu

Bảng 4.11: Bảng tổng kết thành phần bổ sung và giá sản phẩm

Những người trường thọ ở Nga bảo họ sống lâu như vậy không những nhờ ở môi trường, tập quán sinh hoạt và tâm hồn thư thả mà từ hàng trăm năm nay họ còn có thối quen dùng loại trà lên men kombucha Nấm trà phản ứng và kích thích những siêu vi khuẩn phân hoá thành những chất dinh dưỡng hữu ích cho con người và đào thải

những độc tố trong cơ thể ra ngoài bằng đường bài tiết.” ( Theo http://biquyetsongkhoe.com/song-khoe/song_khoe_bai16.html)

Kombucha – Nước trà lên men, nấm trà là sản phẩm có lợi cho sức khẻo: trị táo bón, mất ngủ, tiêu chảy, giúp giảm cân, giải độc,… có một số nghiên cứu còn cho rằng nước trà lên men có khả năng phòng bệnh ung thư Sản phẩm này đã có mặt từ lâu trên thế giới nhưng vẫn chưa được nhiều người biết đến nhất là thị trường Việt Nam

Mặt khác gừng là một loại cây trồng phổ biến ở Việt Nam lại là một loại gia vị và dược liệu dễ kiếm nên không thiếu nguồn nguyên liệu cho sản xuất Nhưng sản phẩm nước trà gừng lên men từ kombucha hiện chưa có mặt trên thị trường vì vậy nên quá

2

trình nghiên cứu gặp nhiều khó khăn, mặt khác sản phẩm lại có mùi vị lạ nên vấn đề đưa sản phẩm vào thị trường sẽ gặp nhiều trở ngại

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Nước trà gừng lên men được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm trọng tâm để giải quyết các vấn đề:

- Khảo sát được quy trình lên men nước trà gừng

- Khảo sát ảnh hưởng của thể tích lên men và hàm lượng đường bổ sung đến thời gian lên men

- Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ của thành phần bổ sung đến màu sắc và hương vị sản phẩm

- Tạo thành phẩm nước trà gừng lên men

- Khảo sát sơ bộ nhiệt độ bảo quản sản phẩm

Tên khác: Sinh khương, can khương,

bào khương, Zingiber (Anh), Gingembre,

Amome des Indes (Pháp)

Gừng có danh pháp khoa học:

Zingiber officinale là một loài thực vật hay

được dùng làm gia vị, thuốc

Hình 2.1: Hình củ gừng 2.1.1.2 Nguồn gốc, phân bố

Gừng có nguồn gốc từ Nam Á Ở Việt Nam củ gừng được trồng ở khắp nơi từ Bắc vào Nam như một loại gia vị và làm thuốc

2.1.1.3 Một số loại gừng phổ biến ở Việt Nam

Trong sản xuất và trong tự nhiên ở nước ta phổ biến có 3 loài:

Gừng dại (Zingiber cassumuar) củ khá to, nhiều xơ, vị cay, nhiều mùi hăng, thịt

củ màu vàng xanh được dùng làm thuốc, gia vị, thường mọc hoang dại trong tự nhiên

Gừng gió (Zingiber Zerumbet) ít được gây trồng, củ chỉ dùng làm dược liệu

Dược liệu: Thân rễ (quen gọi là củ) không có hình dạng nhất định, thường phân nhánh, dài 3 – 7 cm, dày 0,5 – 1,5 cm Mặt ngoài màu trắng tro hay màu nâu nhạt, có đốt tròn rõ rệt và vết nhăn dọc Đỉnh các nhánh có vết thâm khí sinh Vết bẻ màu trắng tro hoặc ngà vàng, có bột, vân tròn rõ Mặt cắt ngang có nhiều chấm sáng (tế bào chứa dầu nhựa) và có sợi thưa Mùi thơm, vị cay nóng

5

2.1.1.5 Thành phần hóa học

Bảng 2.1: Các thành phần trong 100gram gừng tươi

Dinh dưỡng trong 100g gừng Chất khoáng

Folate 11mcg Phytosterol 15mg Cholin 28,8mg

Niacin (Vitamin B3) 0,750mg

(Nguồn: Cơ sở dữ liệu dinh dưỡng USA)

Gừng chứa 2-3% tinh dầu với thành phần chủ yếu là các hợp chất hydrocarbonsesquiterpenic: β-zingiberen (35%), ar-curcumenen (17%), β-farnesen (10%) và mộtlượng nhỏ các hợp chất alcol monoterpenic như geraniol, linalol, borneol Nhựa dầu chứa 20-25% tinh dầu và 20-30% các chất cay Thành phần chủ yếu của nhóm chất cay là zingeron, shogaol và zingerol, trong đó gingerol chiếm tỷ lệ cao nhất Ngoài ra, trong tinh dầu gừng còn chứa α-camphen, β-phelandren, eucalyptol và các gingerol

6

2.1.1.6 Một số công dụng của gừng

Dùng làm gia vị trong một số món ăn hoặc chế biến thành mứt gừng, trà gừng Theo y học cổ truyền gừng có vị cay tính ấm, có tác dụng hạn chế bớt tính lạnh của các vị thuốc hàn Gừng có tác dụng kháng viêm giảm đau làm tăng cường hoạt động của tuyến giáp trạng và tuyến sinh dục; chống nôn ói, cảm mạo

Gừng tươi có tác dụng tiêu đờm, giúp tiêu hoá Gừng khô có tác dụng ôn trung tán hàn Vỏ gừng tiêu phù thũng

Gừng tươi giải cảm hàn, làm gia vị, làm mứt, cất tinh dầu làm thuốc Gừng khô chữa đau bụng lạnh, kém tiêu, ỉa chảy

2.1.2 Kombucha

2.1.2.1 Nguồn gốc

Lịch sử ghi kombucha bắt đầu ở Nga trong thời gian cuối thế kỷ 19

Trong Trung Quốc , kombucha được gọi là “màu đỏ trà nấm” hoặc “ khuôn trà”

Nhật Bản một tảo bẹ Laminaria (rong biển) được sấy khô thành bột để sản xuất nước giải khát cũng được gọi là kombucha (nghĩa đen là "trà tảo bẹ”) Ở Anh kombucha - trà lên men được phát âm tương tự, và nhầm lẫn với trà kombucha Nhật Bản rong biển

Thành phẩm kombucha có thể chứa bất kỳ các thành phần sau:

Acid acetic: kháng khuẩn

Acid folic - một vitamin B, hoạt động với vitamin B12 trong việc giảm homocystein, một yếu tố nguy cơ bệnh tim Bổ sung có thể ngăn, hoặc có thể hữu ích với xơ vữa động mạch (lão hóa, ung thư, bệnh Crohn, bệnh tim & hypercholesterolemia), Immunodepression (bao gồm cả AIDS & CFIDS), mất trí nhớ (bao gồm cả bệnh Alzheimer), loãng xương, bệnh nha chu

9

Acid gluconic - hoạt động như một chất bảo quản thực phẩm

Acid glucuronic giúp giải độc của cơ thể, được sản xuất bởi gan ở người khỏe mạnh Một tiền thân cho mucopolysaccharide hỗ trợ trong việc phòng chống lão hóa của tế bào da

Acid cacbonic - hiện diện trong máu trong hỗ trợ lọc CO2 và quy định mức

độ pH của máu

Acid L (+) Lactic giúp lưu thông máu, giúp ngăn ngừa sâu răng ruột và táo bón Hỗ trợ việc cân bằng axit và kiềm trong cơ thể và giúp người ta tin tưởng trong phòng ngừa ung thư bằng cách giúp máu điều chỉnh các mức độ pH

Usnic acid - ức chế virus một tác nhân chống vi khuẩn

Các acid amin (nhiều) – chống lão hóa tài sản, hỗ trợ việc sản xuất của cơ thể tăng trưởng Hormone (GH).Hydroxy axit (khác nhau)

Vitamin B1 (Thiamin) – hỗ trợ trong công tác phòng chống arthritic, xơ vữa động mạch, ung thư, ngăn ngừa những thiệt hại cho cơ thể như lão hóa da, đột quỵ, lão hóa tế bào não, và chất kích thích hệ thống miễn dịch

Vitamin B2 (Riboflavin) - người ta tin rằng hỗ trợ trong công tác phòng chống dị ứng, arthritic

Vitamin B3 (Niacin, niacinamide) – hỗ trợ trong công tác phòng chống arthritic, rụng tóc và thiệt hại gốc tự do của tế bào Hỗ trợ việc chữa bệnh của tế bào

da Quảng bá việc kích thích tình dục và sức chịu đựng, cũng được sử dụng để thay thế thuốc an thần ở liều cao

Vitamin B6 (Pyridoxin) – hỗ trợ trong công tác phòng chống xơ vữa động mạch, béo phì, thấp khớp, đột quỵ, và khích thích “tình dục tuôn ra” và cực khoái

10

Vitamin B12 (Cobalamin, cyanocobalamin) –tăng cường trí nhớ và chức năng học tập

Vitamin C (từ acid lactic) - được biết đến có nhiều lợi ích sức khỏe

Thông thường kombucha chứa ít hơn 0,5% rượu , trong đó phân loại kombucha như là một đồ uống không cồn vì sản phẩm có tính axit hơn, kombucha có thể chứa 1,0% hoặc 1,5% chất cồn, tùy thuộc vào thời gian sản xuất kỵ khí và tỷ lệ của đường

và men nhiều hay ít

2.1.2.3 Công dụng trà kombucha

Trà kombucha mang lại các lợi ích sau:

Tăng sức chịu đựng dẻo dai bền bỉ cho cơ thể, được xem như một loại thuốc

bổ, làm giảm đau cơ và triệu chứng mệt mỏi

Vì là men tiêu hóa, trà kombucha giúp gia tăng lượng vi khuẩn bifida có lợi trong ruột, nhờ sản sinh acid lactic Vi khuẩn này tác động giống như vi khuẩn acidophilus thường có trong các loại sữa chua lên men (yoghurt) Trà kombucha sản sinh hai loại acid lactic và acid axetic giúp tăng nhanh quá trình lên men trong ruột Trà kombucha giúp ngừa táo bón, nhiễm trùng đường ruột, kiết lỵ, rối loạn tiêu hóa, chữa viêm loét ruột và dạ dày

Cải thiện làn da, trà kombucha tăng tính đàn hồi cho da, làm màu da tươi sáng hơn Trà Kombucha còn có tác dụng chữa bệnh vảy nến, chàm, mụn nước, mụt cóc, viêm da, sừng da và giúp mọc tóc nhiều hơn

Giải độc cơ thể, nhờ acid glycuronic kết hợp với các độc tố trong gan và làm chúng dễ tan trong nước, sau đó bài tiết qua đường tiểu

Chữa đau khớp, sản phẩm chuyển hóa của acid glycuronic là glucosamin rất tốt cho hệ keo giúp bôi trơn các khớp xương và sụn, nhất là ở những người lớn tuổi hay bị đau khớp

2.1.3 Tổng quan về lên men

2.1.3.1 Định nghĩa về lên men

Lên men được bao gồm 2 nghĩa khác nhau:

Theo nghĩa sinh hóa: lên men sinh hóa là quá trình phân giải đường (hydrocarbon) tạo thành các chất hữu cơ đơn giản và năng lượng, mà trong đó Hydro được tách ra từ cơ chất (thường là glucid) và được chuyển đến chất nhận điện tử cuối cùng là chất hữu cơ trung gian Đây là quá trình lên men kỵ khí, sự có mặt của oxy sẽ

ức chế quá trình lên men Thuộc loại này có lên men rượu, lên men lactic

Theo nghĩa kỹ nghệ: lên men kỹ nghệ là quá trình chuyển hóa các hydrocarbon thành các sản phẩm của tế bào trong điều kiện hiếu khí Bản chất của quá trình này là hoạt động sinh tổng hợp của VSV, sự hiện diện của oxy là rất cần thiết Thuộc loại này có lên men tạo lên sinh khối tế bào (biomass), tạo các sản phẩm trao đổi thứ cấp và sơ cấp của tế bào vi sinh vật

2.1.3.2 Phân loại sản phẩm của công nghệ lên men

- Sinh khối (biomass): protein đơn bào (SCP), bacterial cellulose (BC), giống khởi động (startes), men bánh mì, chế phẩm phân VSV,…

- Các sản phẩm trao đổi chất có 3 loại:

Sản phẩm trao đổi chất bậc I: acid amin, vitamin, acid citric…

12

Sản phẩm trao đổi chất bậc II: các độc tố, các kháng sinh,…

Các enzym VSV: amilase, protease, cellulase, pectinase,…

- Các sản phẩm của sự chuyển hóa (transformation): acid acetic (từ rượu), các teroides, các antibiotics

- Các sản phẩm từ các VSV tái tổ hợp (recombinant protein): insulin,

interferon,

2.1.3.3 Lên men giấm

Quá trình lên men giấm từ nguồn tinh bột được thực hiện qua 2 giai đoạn:

- Giai đoạn đường hóa: chuyển hóa tinh bột thành glucose

- Giai đoạn lên men gồm 2 quá trình: quá trình lên men rượu và quá trình lên men giấm

* Lên men rượu: chuyển hóa glucose thành rượu và khí carbonic

2 5

2 6

12

C Saccharomy  cescerevisiae   

* Lên men giấm: chuyển hóa rượu thành acid acetic

O H COOH CH

O OH

H

C Vi khuan acetic

2 3

2 5

Quá trình thí nghiệm chỉ trải qua giai đoạn 2 do lên men từ đường không đi từ nguồn tinh bột giúp rút ngắn thời gian lên men, quá trình lên men kombucha có pH thấp (khoảng 3 - 4) nên VSV có hại khó có thể tồn tại

Quá trình lên men trong thí nghiệm là lên men nổi (lên men bề mặt) vì vậy nên khó

cơ giới hóa và cần bề mặt lên men lớn và thoáng

Là dung môi để pha chế sản phẩm

2.1.4.2 Đường

Dùng đường saccharose, đường này rất dễ bị thủy phân Khi bị thủy phân, làm tăng độ ngọt của dịch siro, hạn chế được sự tái kết tinh của saccharose trong dịch siro

và sản phẩm

2.2 Tổng quan về nước giải khát

2.2.1 Phân loại nước giải khát

Nước giải khát chứa khí carbonic (nước giải khát có gaz); nước giải khát pha chế; nước giải khát lên men; nước giải khát chữa bệnh; các dạng nước quả: nước quả

cô đặc, nước quả ngâm đường, nước quả ngâm cồn…

2.2.2 Sơ lược quy trình sản xuất nước giải khát lên men

Nguyên liệu: dịch lên men; đường; men giống; nước bổ sung; các thành phần phối chế: màu sắc, mùi vị, bảo quản (nếu có)

14

Quy trình sản xuất nước giải khát lên men:

Hình 2.3: Quy trình sản xuất nước giải khát lên men

Phối chế

Lên men Đường

Lọc

Xử lý sơ bộ Nước

Giống VSV

Sản phẩm

Nguyên liệu

Phối chế Đóng chai

Lọc Đun sôi

Thanh trùng

15

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu “chế biến nước uống trà gừng lên men” được tiến hành tại phòng thí nghiệm I4 trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, thời gian từ 01/03/2011 đến 29/07/2011

3.2 Dụng cụ thí nghiệm và nguyên vật liệu

3.2.1 Dụng cụ thí nghiệm

 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm:

Tủ sấy (xác định ẩm độ ban đầu của gừng)

Bể điều nhiệt (thanh trùng sản phẩm)

Khúc xạ kế (đo độ Brix)

Bếp điện

Các dụng cụ hỗ trợ quá trình chuẩn độ và pha dung dịch chuẩn: ống đong, bình định mức, pipet, beccher, đũa khuấy,…

 Hóa chất: NaOH và phenolphthalein mua tại công ty Hóa Nam (địa chỉ 239/4

Lý Thường Kiệt, phường 15, quận 11, thành phố Hồ Chí Minh)

 Dụng cụ lên men: keo nhựa PE có đường kính 9,5cm chiều cao 12cm và keo đựng dung dịch pha chế để đánh giá cảm quan có đường kính 7cm chiều cao 7cm

Nước uống đóng chai của công ty NAHAWA

Sử dụng đường tinh luyện Biên Hòa

17

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Quy trình tiến hành nghiên cứu

3.3.1.1 Quy trình

Hình 3.1: Quy trình sản xuất nước gừng lên men

Phối chế

Lên men chính Đường

Lọc trong

Cắt látNước

Giống VSV kombucha

Sản phẩm

Gừng

Phối chếĐóng chai

LọcĐun sôi

18

3.3.1.2 Thuyết minh quy trình

Gừng sau khi được mua về loại vỏ cắt lát mỏng từ 0,5 – 2 mm rửa sạch rồi thêm nước vào đun sôi khoảng 5 phút

Nước gừng sau khi nấu được lọc, làm nguội, bổ sung thêm đường, dịch bổ sung

và giống kombucha theo 1 tỷ lệ nhất định để tiến hành lên men chính Trong tất cả các thí nghiệm được tiến hành chọn hàm lượng giống kombucha bổ sung là 5% về khối lượng

Lên men chính là giai đoạn vi sinh vật phân hủy đường thành rượu và thành acid acetic, giai đoạn này cần để thoáng khí để hàm lượng rượu ít, độ acid cao

Sau khi lên men chính đưa nhiệt độ về 10 – 15OC để tiến hành lên men phụ tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm

Sau quá trình lên men loại bỏ kombucha và tiến hành lọc trong dịch sau lên men Dịch sau lên men được lọc rồi pha chế lại cho vừa khẩu vị rồi tiến hành đóng chai thanh trùng tạo thành phẩm

3.3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sơ bộ quy trình lên men

Mục đích thí nghiệm: khảo sát sơ bộ quy trình để tiến hành làm thí nghiệm Tiến hành thí nghiệm: lên men trong dụng cụ có đường kính 9,5cm với thể tích lên men là 500ml, tỷ lệ gừng: nước là 3:1, lặp lại 2 lần với các hàm lượng đường bổ sung là 10% và 6% Lượng giống kombucha lên men là 5%

19

Thực hiện thí nghiệm với sơ đồ quy trình thí nghiệm như sau:

Hình 3.2: Quy trình tiến hành lên men nước gừng

Yếu tố thay đổi: độ Brix (hàm lượng đường)

Yếu tố cố định: thể tích lên men, nhiệt độ lên men, thời gian lên men

Yếu tố theo dõi: pH dung dịch và độ Brix

3.3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát độ chua sản phẩm theo thời gian lên men

Xác định được thời gian lên men phù hợp cho quá trình lên men với hàm lượng men giống là 5% Quy trình thí nghiệm tương tự như thí nghiệm 1 khảo sát độ chua của sản phẩm trong thời gian một tháng

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu ngẫu nhiên lặp lại 2 lần với mỗi hàm lượng đường bổ sung sau là 6%, 8%, 10%, 12% và 14% Các mẫu được lên men trong dụng

cụ có đường kính 9,5cm và dung tích lên men là 500ml

Yếu tố thay đổi: 5 hàm lượng đường bổ sung: 6%, 8%, 10%, 12%, 14%

Phối chế

Lên men Đường

Cắt látNước

Men giống

Gừng

LọcĐun sôi

Cặn

3.3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát nguyên liệu phối chế tạo màu sắc và hương vị cho sản phẩm lên men

Xác định được màu sắc và hương vị thích hợp cho sản phẩm cuối cùng Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với các thành phần bổ sung là: trà xanh, trà lipton và nước

Kế thừa từ các thí nghiệm trước, chọn hàm lượng đường bổ sung là 12% và tiến hành thí nghiệm này với sơ đồ như sau:

Hình 3.3: Quy trình lên men có phối trộn dịch bổ sung

Phối trộn

Lên men Đường

Cắt látNước

Men giống

Gừng

LọcĐun sôi

Nước

Đun sôi Thành phần

bổ sung

Dịch bổ sung

21

Tiến hành thí nghiệm:

Pha dịch chuẩn:

- Dung dịch gừng: tỷ lệ gừng: nước về khối lượng là 1:3

- Dung dịch trà xanh 2 gói/ lít nước đun sôi

- Dung dịch trà lipton 2 gói kép/ lít nước đung sôi

- Nước cất

Pha dung dịch trước khi lên men:

- Pha dịch lên men trong bình 1,5 lít

- Chia bình lên men thành 3 phần có thể tích bằng nhau

- Lần lượt pha dung dịch lên men với tỷ lệ 1 phần dung dịch gừng và 2 phần dịch bổ sung (nước, trà xanh, trà lipton) hay 2 phần dung dịch gừng với 1 phần dịch bổ sung Ký hiệu mẫu như sau:

Bảng 3.1: Ký hiệu mẫu lên men

Tiến hành đánh giá cảm quan cho các nhóm sản phẩm Chọn ra sản phẩm tốt

nhất cho thí nghiệm tiếp theo

Yếu tố thay đổi: hàm lượng thành phần bổ sung và hàm lượng gừng

Yếu tố cố định: thể tích lên men, nhiệt độ và thời gian lên men

Chỉ tiêu theo dõi: đánh giá cảm quan màu sắc và hương vị sản phẩm

3.3.2.4 Thí nghiệm 4: Theo dõi thời gian thanh trùng ở chế độ xử lý nhiệt

80 O C

Ghi nhận nhiệt độ tại tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng theo thời gian

Yếu tố thay đổi: thời gian thanh trùng

Yếu tố cố định: thể tích lên men, hàm lượng đường bổ sung

Yếu tố theo dõi: nhiệt độ tại tâm sản phẩm

3.3.2.5 Thí nghiệm 5: Theo dõi chế độ bảo quản sản phẩm

Sản phẩm sau khi thanh trùng được tiến hành bảo quản ở nhiệt độ phòng ( 30 –

35OC) hay nhiệt độ mát ( 10 - 15OC)

Tiến hành đo hàm lượng acid tổng của mẫu trong 14 ngày bảo quản

Yếu tố thay đổi: nhiệt độ bảo quản

23

Yếu tố cố định: thể tích lên men, hàm lượng đường bổ sung, lượng men VSV

bổ sung, tỷ lệ gừng: nước: trà

Yếu tố theo dõi: hàm lượng acid tổng trong quá trình bảo quản

3.3.3 Các phương pháp phân tích chỉ tiêu theo dõi

Xác định bằng phương pháp định lượng acid tổng:

Cho vào một bình nón 10ml nước gừng lên men Thêm 4 – 5 giọt

phenolphthalein Chuẩn độ dung dịch bằng dung dịch NaOH 0,1N cho đến khi có màu hồng nhạt bền vững

Độ chua của sản phẩm được tính bằng công thức:

24

3.3.3.4 Phương pháp xác định tổng thời gian thanh trùng sản phẩm

Phương pháp này nhằm tính toán thời gian thanh trùng cần thiết cho sản phẩm trong điều kiện hiện có

Tính Fo: Fo có thể tra trực tiếp từ tài liệu Thermal processing of packaged foods

hoặc tính toán theo công thức

z T

T reft

Fo



Trong đó: t= 6.Dr đối với quá trình thanh trùng Dr , z và Tref được tra trong

tài liệu Thermal processing of packaged food Trong sản phẩm này có pH <4 nên z =

i

i i quatrinh t LR Dt LR

F

1 1

.

Trong đó:

ref

T T

i

LR



 10 gọi là tốc độ chết (Lethal Rate) tại thời gian xử lý ti

ti=(F1+F2)/2 là giá trị thời gian thời gian trung bình giữa 2 khoảng thời gian ghi nhận Fi

Dt i là giá trị trung bình giữa 2 khoảng ti

LRai là giá trị trung bình của 2 giá trị tương ứng LRi

Thanh trùng sản phẩm cho đến khi F quatrinh  Fo thì ngưng

25

3.3.4 Các phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm

3.3.4.1 Phân tích cảm quan sản phẩm dựa trên phép thử so hàng

Phép thử này đối với một loạt mẫu ( từ ba mẫu trở lên) được ký hiệu bằng mã số Người thử được yêu cầu sắp xếp mẫu này theo cường độ tăng dần hoặc giảm dần đối với một chỉ tiêu nào đó

Về hình thức các mẫu được giới thiệu phải hoàn toàn giống nhau và vị trí từng mẫu trong dãy là hoàn toàn ngẫu nhiên Phép thử so hàng dùng để lọc ra một hoặc 2 mẫu tốt nhất từ nhóm mẫu

Các chỉ tiêu khảo sát trong quá trình tiến hành cảm quan sảm phẩm nước gừng lên men: màu sắc, mùi, vị

Sử dụng phương pháp phân tích đánh giá cảm quan mẫu bằng phương pháp so hàng Các mẫu được mà hóa Thành lập hội đồng cảm quan sản phẩm nước gừng lên men Yêu cầu người thử (hội đồng cảm quan) sắp xếp theo thứ tự mức độ ưa thích: thích nhất, thích nhì, thích ba,… Sau đó chuyển hàng thành điểm, tính điểm trung bình từng mẫu và xác định sự khác biệt về mức độ ưa thích giữa các mẫu với nhau

3.3.4.2 Phân tích cảm quan sản phẩm dựa trên phương pháp phân tích cho điểm chất lượng sản phẩm

Phương pháp này được thực hiện để đánh giá tổng quát mức chất lượng của một sản phẩm so với 1 tiêu chuẩn hoặc so với 1 sản phẩm cùng loại trên tất cả các chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi vị, trạng thái,… tình trạng chất lượng của mỗi chỉ tiêu được đánh giá bằng điểm Giá trị điểm tăng theo mức tăng chất lượng của sản phẩm Tổng điểm của các chỉ tiêu là điểm chất lượng của sản phẩm Điểm này quyết định mức chất lượng của sản phẩm được đánh giá

26

Bảng 3.3: Mức chất lượng (Hà Duyên Tư, 2006 Kỹ thuật phân tích cảm quan

thực phẩm, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, trang 43)

Tiến hành xử lý số liệu trên phần mềm Statgraphic (xử lý thống kê các chỉ số màu sắc

và đánh giá cảm quan) và Microsoft Excel (xây dựng đường cong lên men và tính toán thời gian thanh trùng)

27

Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sơ bộ quy trình lên men và hoạt hóa giống

Bảng 4.1: Bảng giá trị trung bình các chỉ tiêu theo dõi của sản phẩm

Thời gian (ngày)

Chỉ tiêu theo dõi

pH sau 7 ngày theo dõi có xu hướng giảm dần từ pH = 6 ở mẫu I về pH = 3 và

pH = 7 ở mẫu II về pH=4, độ Brix cũng có xu hướng giảm Vậy trong quá trình theo dõi có acid được tạo ra Sản phẩm được lên men do trong quá trình lên men VSV sử dụng các hợp chất dinh dưỡng có trong môi trường để sống, tăng trưởng và lên men sản phẩm Điều này chứng tỏ sản phẩm được lên men

Kết luận: quy trình có thể tiến hành được đối với môi trường lên men là nước gừng

28

4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát độ chua sản phẩm theo thời gian lên men

Tiến hành lên men và quan sát độ chua sản phẩm trong vòng một tháng, ghi

nhận và xử lý số liệu được bảng sau

Bảng 4.2: Bảng độ chua trung bình sản phẩm

Độ chua sản phẩm ( O T) Lượng đường (%)