Nghiên cứu sản phẩm nước giải khát lên men từ chuối xiêm musa paradisiaca l

TÓM LƢỢC Đề tài “Nghiên cứu sản phẩm nước giải khát lên men từ chuối xiêm Musa Paradisiaca L.” được thực hiện từ tháng 10/2012 đến tháng 10/2013, tại phòng thí nghiệm thuộc Khoa NN-TNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP - TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP KHOA

NGHIÊN CỨU SẢN PHẨM NƯỚC GIẢI KHÁT

LÊN MEN TỪ CHUỐI XIÊM (Musa Paradisiaca L.)

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: NGUYỄN THANH ĐẢM

TRƯƠNG THỊ NGỌC HÂN

NĂM 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP - TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP KHOA

NGHIÊN CỨU SẢN PHẨM NƯỚC GIẢI KHÁT

LÊN MEN TỪ CHUỐI XIÊM (Musa Paradisiaca L.)

GVHD: THS HỒ THỊ THU BA

BAN GIÁM HIỆU LÃNH ĐẠO ĐƠN VỊ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Nguyễn Thanh Đảm Trương Thị Ngọc Hân

NĂM 2013

LỜI CẢM TẠ

Chúng con xin ghi nhớ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình và nhất là cha mẹ đã luôn giúp đỡ chúng con về vật chất cũng như tinh thần, luôn ủng hộ và động viên khi chúng con gặp khó khăn

Chúng em xin chân thành biết ơn cô Hồ Thị Thu Ba – Bộ môn Công Nghệ Sinh Học đã tận tình hướng dẫn, hết lòng truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu để chúng em hoàn thành tốt đề tài này

Cảm ơn toàn thể quý thầy cô Bộ môn CNSH, cán bộ, nhân viên phòng thí nghiệm của Khoa Nông Nghiệp – Tài Nguyên Thiên Nhiên, Trường Đại học

An Giang đã chỉ dạy những kiến thức bổ ích, tạo điều kiện để chúng em có thể thực hiện đề tài tại đây

Chúng tôi cũng xin cảm ơn các bạn lớp DH11SH, giúp đỡ và cho chúng tôi những góp ý chân thành để hoàn thành tốt đề tài này

Long xuyên, ngày 27 tháng 8 năm 2013

Nhóm thực hiện

Nguyễn Thanh Đảm Trương Thị Ngọc Hân

TÓM LƢỢC

Đề tài “Nghiên cứu sản phẩm nước giải khát lên men từ chuối xiêm (Musa

Paradisiaca L.)” được thực hiện từ tháng 10/2012 đến tháng 10/2013, tại

phòng thí nghiệm thuộc Khoa NN-TNTN, Trường Đại học An Giang Đã thu được kết quả như sau:

Phương pháp cắt lát chuối để cho lên men sẽ đạt thể tích dịch chuối nhiều và

có giá trị cảm quan cao

Sản phẩm lên men tự nhiên có mùi vị hài hoà, giá trị cảm quan cao để tiến hành phối trộn với dịch siro

Phối trộn dịch siro chuối là 70 ml, dịch chuối lên men là 30ml và không bổ sung nấm men sẽ cho sản phẩm nước giải khát lên men có chất lượng, hương

vị thơm ngon

Xây dựng được quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ chuối

Mục lục

Lời cảm tạ

Tóm lược

Mục lục i

Danh sách hình iii

Danh sách bảng iv

Danh mục từ viết tắt v

Chương 1: Giới thiệu 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

Chương 2: Lược khảo tài liệu 3

2.1 Tình hình sản xuất nước giải khát lên men 3

2.1.1 Tình hình sản xuất nước giải khát lên men trên thế giới 3

2.1.2 Tình hình sản xuất nước giải khát lên men tại Việt Nam 4

2.2 Khái quát nước giải khát lên men 5

2.3 Thành phần dinh dưỡng của nước giải khát lên men 5

2.3.1 Thành phần chính 5

2.3.2 Thành phần vi sinh vật trong lên men 6

2.3.3 Nấm men thường sử dụng trong lên men 6

2.4 Vi sinh vật gây hại cho chất lượng sản phẩm lên men 6

2.5 Sơ lược về chuối 7

2.5.1 Đặc điểm thực vật học 7

2.5.2 Nguồn gốc và chủng loại 8

2.5.3 Thành phần dinh dưỡng của chuối 8

2.5.4 Tính vị và tác dụng của chuối 9

2.6 Một số quá trình chuyển hoá trong lên men rượu 11

2.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến nấm men trong lên men dịch quả 13

2.8 Các giai đoạn lên men rượu vang ở quy mô công nghiệp 14

2.8.1 Giai đoạn lên men chính 14

2.8.2 Giai đoạn lên men phụ 14

Chương 3: Phương tiện và phương pháp nghiên cứu 17

3.1 Thời gian và địa điểm 17

3.1.1 Thời gian 17

3.1.2 Địa điểm 17

3.2 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị 17

3.2.1 Hóa chất và nguyên liệu 17

3.2.2 Dụng cụ, thiết bị 17

3.3 Phương pháp nghiên cứu 17

3.4 Bố trí thí nghiệm 20

3.4.1 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu cách xử lý chuối để lên men đạt thể tích rượu nhiều nhất có giá trị cảm quan cao 20

3.4.2 Thí nghiệm 2: So sánh kết quả lên men tự nhiên với kết quả lên men có bổ sung đường, bổ sung men 21

3.4.3 Thí nghiệm 3: Nghiên cứu tỉ lệ phối trộn dịch siro chuối, dịch rượu chuối, nấm men 22

Chương 4: Kết quả và thảo luận 24

4.1 Kết quả nghiên cứu cách xử lý chuối để lên men đạt thể tích rượu nhiều nhất, trong thời gian ngắn với hương vị thơm ngon 24

4.2 Kết quả so sánh giữa mẫu lên men tự nhiên với mẫu lên men có bổ sung men, bổ sung đường và men 26

4.3 Kết quả nghiên cứu tỉ lệ phối trộn dịch siro chuối, dịch rượu chuối, nấm men 30

Chương 5: Kết luận và kiến nghị 34

5.1 Kết luận 34

5.2 Kiến nghị 34

5.3 Quy trình đề nghị 35

Tài liệu tham khảo 36 Phụ chương Pc-1

Danh sách hình

Hình 1 Cây và quả chuối xiêm (Musa Paradisiaca L.) 8

Hình 2 Sơ đồ sự chuyển hóa đường glucose thành ethanol 11

Hình 3 Chuyển axit malic thành axit lactic 12

Hình 4 Các sản phẩm của vi khuẩn lactic 12

Hình 5 Rượu vang được chứa trong thùng gỗ và cất trữ 14

Hình 6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 20

Hình 7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 21

Hình 8 Ảnh hưởng của cách xử lý chuối đến thể tích chuối lên men 24

Hình 9 Kết quả độ cồn của 3 mẫu lên men khác nhau 27

Hình 10 Kết quả độ Brix của 3 mẫu lên men khác nhau 27

Hình 11 Kết quả cảm quan về độ trong, màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích ở các mẫu lên men khác nhau 28

Hình 12 Kết quả độ cồn của các mẫu phối trộn 31

Hình 13 Kết quả độ Brix của các mẫu phối trộn 31

Hình 14 Kết quả cảm quan về độ trong, màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích ở các mẫu lên men khác nhau 32

Hình 15 Quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ chuối xiêm 35

Hình 16 Sản phẩm nước giải khát lên men từ chuối xiêm Pc-1

Danh sách bảng

Bảng 1 Một số nước sản xuất rượu vang hàng đầu thế giới 4

Bảng 2 Calo và chất dinh dưỡng trong 100g chuối xiêm 8

Bảng 3 Bảng điểm cảm quan về độ trong, màu sắc của sản phẩm lên men từ chuối xiêm 18

Bảng 4 Bảng điểm cảm quan về mùi của sản phẩm lên men từ chuối xiêm 18

Bảng 5 Bảng điểm cảm quan về vị của sản phẩm lên men từ chuối xiêm 19

Bảng 6 Bảng điểm mô tả mức độ ưa thích 19

Bảng 7.Cách xử lý chuối xiêm khác nhau ở các nghiệm thức 20

Bảng 8 Tỷ lệ chuối, nấm men, đường của các nghiệm thức ở thí nghiệm 2 21

Bảng 9 Tỉ lệ phối trộn giữa dịch siro chuối xiêm và dịch chuối xiêm lên men, nấm men ở các nghiệm thức 22

Bảng 10 Kết quả ảnh hưởng của cách xử lý chuối đến thể tích dịch chuối xiêm sinh ra sau 30 ngày lên men tự nhiên, ở nhiệt độ phòng 24

Bảng 11 Kết quả cảm quan về độ trong, màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích ở các mẫu xử lý chuối khác nhau 25

Bảng 12 Kết quả độ Brix, độ cồn của các mẫu lên men sau 30 ngày lên men, cố định pH = 3,5 26

Bảng 13 Kết quả cảm quan về độ trong, màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích ở các mẫu lên men khác nhau 28

Bảng 14 Kết quả độ Brix, độ cồn của các mẫu phối trộn sau 30 ngày lên men, cố định pH = 3,5 30

Bảng 15 Kết quả cảm quan về độ trong, màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích ở các mẫu phối trộn khác nhau 31

Danh mục từ viết tắt

NT: Chuối nguyên trái

CL: Chuối cắt lát

XN: Chuối xay nhuyễn

TN: Chuối lên men tự nhiên

CM: Chuối có bổ sung nấm men

MĐ: Chuối có bổ sung nấm men, đường

Chương 1 Giới thiệu

1.1 Đặt vấn đề

Cuộc sống của con người ngày nay càng hoàn thiện hơn thì chất lượng cuộc sống là vấn đề đang được xã hội quan tâm nhiều Việc uống một ly rượu trước bữa ăn chính hay tiệc chiêu đãi đã trở nên bình thường đối với mọi người Việt Nam, có nghĩa là chất lượng cuộc sống và văn hoá ẩm thực đạt đến giá trị đích thực của nó Điều này cũng góp phần làm cho ngành thực phẩm phát triển hơn

và một mảng nhỏ của tổng thể đó là sản phẩm nước giải khát lên men

Đồng bằng sông Cửu Long là vùng cây ăn quả ngự trị, với nhiều loại trái cây thơm ngon nhưng giá thành không cao, đôi khi chín đồng loạt, người dân phải bán với giá rất thấp Thấy được điều đó nên muốn tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có để phát triển dòng sản phẩm nước giải khát mới thơm ngon, chất lượng

và có giá trị dinh dưỡng cao thích hợp cho mọi tầng lớp, mọi lứa tuổi, đặc biệt sản phẩm này có độ cồn thấp rất tốt cho những người hạn chế dùng thức uống

có nồng độ cồn cao và người lớn tuổi Đó là sản phẩm nước giải khát lên men

từ trái cây - một loại đồ uống được lên men trực tiếp từ dịch quả không qua chưng cất, có độ cồn thấp và ở nước ta có nguồn nguyên liệu phong phú cho việc nghiên cứu sản phẩm này Không chỉ dừng lại ở đó, để tạo chỗ đứng trên thị trường ngày nay không phải là một vấn đề đơn giản Vậy nên, ngay từ ngày đầu xâm nhập thị trường phải thể hiện rõ đây là sản phẩm có chất lượng, an toàn, tốt cho sức khoẻ người tiêu dùng Cùng với nhu cầu sử dụng nước giải khát ngày càng tăng và đang chuyển dần từ sản phẩm pha chế truyền thống sang sản phẩm nước giải khát lên men tự nhiên có chứa: axit amin, muối khoáng, vitamin, được sản xuất từ trái cây (Phạm Ngọc Tuấn, 2009 và Trần Thị Luyến, 1998)

Vì những lí do trên nên đề tài: “ Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát

lên men từ chuối xiêm (Musa Paradisiaca L.) ” được thực hiện nhằm để xây

dựng quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ chuối xiêm và đưa vào sản xuất dòng sản phẩm nước giải khát từ chuối để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng ngày nay

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ chuối xiêm (Musa

Paradisiaca L.) đạt chất lượng, có hương vị mới lạ, đáp ứng nhu cầu của

người dùng hiện nay

1.3 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu cách xử lý chuối xiêm để lên men đạt thể tích rượu nhiều nhất có giá trị cảm quan cao

So sánh kết quả lên men tự nhiên với kết quả lên men có bổ sung đường, bổ sung men

Nghiên cứu tỉ lệ phối trộn thích hợp giữa dịch siro chuối xiêm và dịch rượu chuối xiêm cho sản phẩm nước giải khát lên men có chất lượng

Chương 2

Lược khảo tài liệu

2.1 Tình hình sản xuất nước giải khát lên men

2.1.1 Tình hình sản xuất nước giải khát lên men trên thế giới

Nước giải khát là một loại đồ uống rất quan trọng đối với đời sống của con người, ngoài việc cung cấp một lượng nước đáng kể để tham gia vào quá trình trao đổi chất của tế bào, nó còn bổ sung cho cơ thể một lượng lớn các chất dinh dưỡng, các loại muối khoáng, đủ để bù đắp cho những hao hụt về năng lượng và dinh dưỡng đã bị tiêu hao trong các hoạt động sống của con người

Vì vậy nước giải khát trở thành nhu cầu tất yếu không thể thiếu được đối với cuộc sống của con người

Trên thế giới sản phẩm nước giải khát có gas truyền thống thường được pha chế từ đường, hương liệu, màu, CO2 và một số hoá chất khác đã chiếm lĩnh thị trường quốc tế suốt thế kỷ 20 Khi điều kiện sống của con người được nâng cao thì nhu cầu sử dụng nước giải khát ngày càng tăng và chuyển dần từ loại nước giải khát pha chế truyền thống sang loại nước giải khát chứa các chất dinh dưỡng như axit amin, vitamin, muối khoáng, được sản xuất từ các loại trái cây Đây được coi là mặt hàng chiến lược chủ yếu của thế kỷ 21, nhiều quốc gia như Mỹ, Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, đã nghiên cứu và sản xuất nhiều sản phẩm nước giải khát từ các loại trái cây: cam, dứa, xoài, dâu có chất lượng rất cao và chiếm lĩnh thị trường (Phạm Ngọc Tuấn, 2009)

Nước giải khát lên men từ trái cây được coi là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao nhờ quá trình lên men của vi sinh vật, mang một mùi vị mới lạ, tạo cảm giác nồng nhẹ khi thưởng thức, rất phù hợp với sở thích khám phá sự mới lạ của giới trẻ hiện nay

Ngoài ra, một sản phẩm cũng có nguồn gốc từ trái cây là rượu vang - thức uống có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon và có lợi cho sức khỏe Trên thế giới, nhất là ở các nước Châu Âu, rượu vang đã có từ lâu đời và được dùng rất phổ biến Rượu vang ở nhiều nước trên thế giới đã có lịch sử phát

triển khá lâu đời như: Anh, Pháp, Mỹ, Nhật…

Bảng 1: Một số nước sản xuất rượu vang hàng đầu thế giới

2.1.2 Tình hình sản xuất nước giải khát lên men tại Việt Nam

Việt Nam là một đất nước có cây ăn quả rất đa dạng và phong phú, thuận lợi cho công nghiệp sản xuất nước giải khát lên men từ trái cây Nhưng khi nói đến sản phẩm này, nó vẫn còn là một loại thức uống lạ, vì vậy mà dòng sản phẩm này vẫn chưa thật sự phát triển và chưa chiếm lĩnh thị trường Việt Hiện nay đã có một số sản phẩm từ trái cây như: BLUEBIRD, TREETOP… của Mỹ được sản xuất từ dịch trái nho, táo đã và đang có mặt trên thị trường Việt Nam, tuy nhiên giá của sản phẩm còn cao so với thu nhập của phần đông người tiêu dùng Việt (Phạm Ngọc Tuấn, 2009)

Việc nghiên cứu sản xuất nước giải khát lên men từ trái cây là hoàn toàn phù hợp với xu thế phát triển chung của thế giới và khu vực

Khó khăn và tiềm năng phát triển của Việt Nam:

Khó khăn:

Nguyên liệu sản xuất không tập trung, cơ sở sản xuất còn nhỏ lẻ

Nhiệt độ môi trường cao có ảnh hưởng không tốt chất lượng sản phẩm

Thị trường tiêu thụ chưa mạnh

Tiềm năng phát triển:

Một sản phẩm muốn đứng vững trên thị trường thì đòi hỏi sức tiêu thụ là rất lớn Việt Nam là đất nước rất có tiềm năng thu hút khách du lịch quốc tế, nên

đó là những điều kiện để dòng sản phẩm nước giải khát lên men từ tái cây Việt vươn xa hơn Nguồn nguyên liệu trái cây ở nước ta đa dạng và phong phú, chúng ta có thể sử dụng nhiều loại trái cây khác nhau để lên men và sản xuất sản phẩm nước giải khát mang nhiều hương vị khác nhau Chỉ cần lựa chọn chính xác các loại dịch quả và xây dựng một quy trình kĩ thuật ổn định, tối ưu

để sản xuất nước giải khát đạt chất lượng cao

2.2 Khái quát nước giải khát lên men

Nước giải khát lên men là sản phẩm lên men từ nước quả tự nhiên hoặc kết hợp dịch rượu vang của loại nước quả đó nhờ nấm men và vi khuẩn lactic Trong quá trình lên men, ngoài quá trình lên rượu còn quá trình lên men axit hữu cơ (mà chủ yếu là chuyển từ các axit hữu cơ thành axit lactic) Nhờ môi trường dinh dưỡng phong phú nên sản phẩm hình thành ngoài etanol, còn có axit hữu cơ, glyxerin, các chất tạo hương làm cho nước giải khát có hương vị đặc biệt mà các sản phẩm nước giải khát bình thường không có (Phạm Ngọc Tuấn, 2009)

2.3 Thành phần dinh dưỡng của nước giải khát lên men

2.3.1 Thành phần chính

Ethanol: Ethanol được hình thành trong quá trình lên men đường glucose,

saccharose nhờ nấm men Hàm lượng ethanol lên men tự nhiên thường chiếm

7 – 16% về thể tích

Hàm lượng đường: Chủ yếu là fructose và một ít galactose Lượng đường

khử và lượng cồn phải tỉ lệ thuận với nhau nhằm cân đối độ cồn và độ ngọt

Axit: Hàm lượng axit tổng số từ 4 - 7g/l Gồm axit tatric, axit malic, axit

citric, xit oxalic,…

Độ pH: pH = 2,9 – 3,9, vị chua axit cân đối với vị ngọt của đường, cồn,

glyceryl và vị chát của polyphenol, tanin

Muối khoáng: Chứa một lượng phong phú các loại muối với hàm lượng rất

thấp (P, S, K, Na, Ca, Fe, Mn,…) Có vai trò rất quan trọng làm tăng hương vị

và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

Vitamin: Vitamin có sẵn trong nước quả được giữ lại khi lên men Giàu

vitamin các loại: vitamin B, vitamin C, vitamin A,…

Polyphenol: Các polyphenol phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và kỹ thuật sản

xuất, hàm lượng của chúng sẽ khác nhau nếu nguyên liệu khác nhau và kỹ thuật sản xuất khác nhau Đối với các loại nước giải khát lên men thì polyphenol có vai trò:

Tạo màu cho nước giải khát: flavonol cho màu vàng, antoxian cho màu đỏ Tạo vị chat (tanin)

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

Hợp chất chống oxy hóa: SO2 có khả năng cố định oxy ở trạng thái hòa tan trong sản phẩm lên men, giúp bảo vệ các hợp chất khác khỏi bị oxy hóa Các chất bị oxy hóa có thể là: các chất màu, các hợp chất tanin, các hợp chất thơm, ethanol

2.3.2 Thành phần vi sinh vật trong lên men

Hệ vi sinh vật có lợi trong lên men tự nhiên:

Vi khuẩn: Hiếu khí bắt buộc, vi khuẩn thuộc giống: Bacillus, Pseudomonas,

Microcicus, và vi khuẩn acetic thuộc giống Acetobacter

Nấm mốc: Hiếu khí bắt buộc, nấm mốc thuộc giống: Aspergiluss, Penicillium,

Rhizopus, Botrytis

Nấm men: Có các loại nấm men khác nhau: Saccharomyces cerevisias,

Hanseniapora, Metschnikowia,

2.3.3 Nấm men thường sử dụng trong lên men

Saccharomyces cerevisias phổ biến trong lên men rượu vang chiếm 80% trong

tổng số Saccharomyces

Hình dáng tế bào: hình ovan, tế bào dạng bụi hoặc dạng bông

Sinh sản: nảy chồi và tạo bào tử

Hệ enzym: có enzym invertase có khả năng khử đường saccharose thành glucose và fructose

Nguồn dinh dưỡng carbon: đường, cồn và axit hữu cơ

Tác nhân sinh trưởng: axit petotinic, biotin, mezoinozit, tiamin, piridoxin

2.4 Vi sinh vật gây hại cho chất lượng sản phẩm lên men

Vi khuẩn

Vi khuẩn lactic: có thể tạo mùi hôi do sự phân hủy lysine tạo ra histamin, từ histidine và các amin khác gây nhức đầu

Vi khuẩn acetic: chủ yếu là Acetobacter aceti, có thể phát triển sau khi sản

phẩm được đóng chai nếu nút chai không thật chặt, sẽ tạo axit acetic gây vị chua giấm

Bacillus gây mùi khó chịu và gây đục dịch lên men

Streptomyces gây mùi “đất” cho dịch lên men

Nấm men

Zygosaccharomyces, Pichia: làm đục và tạo mùi làm ảnh hưởng đến chất

lượng sản phẩm lên men

Brettanomyces, Dekkra: tạo ra mùi khó chịu do hợp chất vinyl phenol sản

phẩm phân hủy amino axit

Saccharomyces: xác nấm men chết làm đục dịch lên men, sủi bọt do CO2

Nấm mốc: vi sinh vật hiếu khí nhạy cảm với ethanol và sulfite

(Lương Đức Phẩm, 1998)

2.5 Sơ lƣợc về chuối xiêm

2.5.1 Đặc điểm thực vật học

Cây chuối xiêm (Musa Paradisiaca L ) thuộc họ Chuối, được trồng chủ yếu

để lấy trái Vì cây thường mọc lên cao, thẳng và hơi vững, nó thường bị lầm lẫn với thân cây thật, trong khi "thân" chính của nó là một "thân giả" (tiếng

Anh: pseudostem) Thân giả của một số loài có thể cao tới 2 - 8m, với lá kéo

dài 3,5m Mỗi thân giả có thể ra 1 buồng chuối màu vàng, xanh, hay ngay cả màu đỏ

Quả chuối xiêm xếp thành nải treo trên một buồng, mỗi buồng có 3 - 20 nải, mỗi nải có khoảng 12 - 15 quả Một quả trung bình nặng 125g, trong số đó vào khoảng 75% là nước và 25% là chất khô Mỗi quả chuối chín có vỏ dai, bên trong là thịt quả chín mềm, ăn được Thịt quả ăn được ở dạng tươi hay qua chế biến Những người phương Tây thường ăn thịt chuối còn tươi, trong khi một

số nước Á Đông lại có cách chế biến là nấu chín Quả chuối xiêm thường có nhiều sợi (gọi là bó libe) nằm giữa vỏ và thịt, chuối chứa nhiều vitamin B6, vitamin C và kali

Hoa chuối xiêm điển hình với hoa đực ở đầu và hoa cái mọc trên cao hơn hoa đực Cây chuối có thân giả lên tới 6 - 7,6m, mọc lên từ một thân ngầm, lá chuối ra theo hình xoắn và có thể kéo dài 2,7m và rộng 60cm Cây chuối là loài thân thảo lớn nhất Hoa chuối thường lưỡng tính, đầu hoa thường ra một hoa đực riêng, không sinh sản, còn được gọi là bắp chuối Bắp chuối được dùng như rau ở phương Đông, nó được hấp, trộn salad, hoặc ăn sống Các hoa cái ở trên hoa đực và không cần được thụ phấn để tạo quả chuối

Có phác hoa dạng gié tạo thành buồng chuối ở tận ngọn Có rất nhiều hoa trong một buồng, có thể lên tới 19000 hoa, sắp thành hai hàng tạo thành nải chuối Các hoa đực nằm ở nải trên ngọn của buồng, còn ở gần cọng của phác hoa (gốc của buồng) là hoa lưỡng phái Hoa có 5 tiểu nhụy, bầu noãn 3 tâm bì

tạo thành 3 buồng, mỗi buồng có nhiều tiểu noãn Vòi nhụy duy nhất với nuốm hình chùy Trái là phì quả Trái không hột gọi là trinh quả.Thường trái

Hình 1: Cây và quả chuối xiêm (Musa Paradisiaca L.)

2.5.3 Thành phần dinh dƣỡng của chuối xiêm (Musa Paradisiaca L.)

Bảng 2: Thành phần dinh dƣỡng trong 100g chuối xiêm

Còn có magie, natri, các chlorua, phosphat, lưu huỳnh, kẽm Xét về mặt dinh dưỡng, chuối có giá trị hơn cả khoai tây và tương đương với thịt, cứ 100g có thể cho 100 calo và dễ tiêu hoá

Trong chuối xiêm có 2 hợp chất quan trọng về mặt sinh lý là serotinin và pinephrin, cùng với dopamin và một catecholamin chưa xác định Do có các hoạt chất này mà chuối có những ứng dụng quan trọng trong y học (chữa đau tạng phủ, táo bón, loét ống tiêu hoá, )

nore-Bầu của hoa chuối chứa tryptophan và các hợp chất indol

2.5.4 Tác dụng của chuối xiêm

Nguồn bổ sung năng lƣợng hoàn hảo cho hoạt động thể lực

Loại quả này bổ sung dinh dưỡng rất tốt cho vận động viên và người làm công việc nặng nhọc Một bữa ăn chỉ toàn với chuối cũng có thể cung cấp đủ năng lượng để duy trì hoạt động thể lực hàng giờ đồng hồ Trong chuối có cả carbohydrate hấp thu nhanh và carbohydrate hấp thu chậm Trong những hoạt động thể lực kéo dài, khi năng lượng bị hao hụt nhiều, cơ thể phải huy động đến lượng đường trong máu để cung cấp cho cơ bắp Glucose trong chuối được hấp thu nhanh vào máu và có thể bổ sung tức thì lượng đường bị hao hụt, giúp vận động viên phục hồi sau khi vận động mệt mỏi Đường fructose trong chuối được hấp thu chậm hơn

Huyết áp tốt hơn: Chuối xiêm giàu kali nên là loại quả rất tốt giúp huyết áp ở

trạng thái ổn định và giúp cho trí não họat động nhạy bén và linh hoạt Do có hàm lượng kali cao, chuối có khả năng phòng và chữa bệnh cao huyết áp Theo một nghiên cứu của Đại học Johns Hopkins (Mỹ), để chữa trị bệnh này, bệnh nhân cần ăn 5 quả chuối xiêm mỗi ngày (được khoảng 2,3g kali) Còn các nhà nghiên cứu Ấn Độ lại cho rằng, chỉ cần ăn mỗi ngày 2 quả chuối là đủ

để huyết áp giảm xuống sau một thời gian ngắn Một số người tình nguyện ở Đại học Manipal đã ăn chuối với liều lượng này và chỉ sau một tuần, huyết áp của họ giảm 10% Các nhà khoa học Ấn Độ giải thích, cơn cao huyết áp xuất hiện do tác động của chất gây co mạch máu; và một hợp chất trong chuối (nhất

là chuối chín) có tác dụng ức chế enzyme tạo ra chất này Họ khuyên rằng, những bệnh nhân đang dùng thuốc hạ áp không nên ăn chuối để tránh sự cộng

hưởng tác dụng

Chữa táo bón và ngăn ngừa ung thƣ ruột già: Thịt chuối xiêm chín mềm,

mịn, nhưng lại chứa nhiều chất xơ không hòa tan Chúng hấp thu nước và kích thích nhu động ruột nên có tác dụng chống táo bón rất tốt Mặt khác, việc kích thích nhu động ruột sẽ thúc đẩy nhanh sự lưu thông trong ruột già, làm giảm thời gian tiếp xúc với niêm mạc ruột của các chất độc hại hoặc có khả năng

gây ung thư Chất xơ còn có thể hòa quyện, kết dính những chất độc hại này

để đưa theo phân ra ngoài Do đó, ăn chuối xiêm hằng ngày có thể giúp bảo vệ niêm mạc ruột và phòng ngừa được nhiều chứng bệnh ở ruột già

Giúp bình tĩnh: Trong thịt chuối xiêm có lượng vitamin B cao nên có giúp

giữ bình tĩnh rất tốt

Giảm bệnh thiếu máu: Chuối xiêm có nhiều sắt vì thế giúp trị bệnh thiếu

máu

Điều trị tiêu chảy: Ở các nước phương Tây, bệnh nhân bị tiêu chảy thường

được bác sĩ khuyên ăn chuối Chất pectin trong chuối làm nhẹ bớt chứng tiêu chảy và giảm nguy cơ ung thư ruột Loại quả này còn giúp thức ăn dễ tiêu, kích thích tái tạo niêm mạc dạ dày, tăng tiết chất nhầy và làm lành các vết loét

ở bộ phận này

Tăng cường miễn dịch: Quả chuối xiêm có khả năng lớn nhất trong việc

tăng cường hệ miễn dịch, tăng bạch cầu và sinh ra chất INF để tiêu diệt các tế bào khác thường Các nhà khoa học Nhật Bản đang nghiên cứu để tìm ra hoạt chất chống ung thư trong quả chuối

Giúp giảm stress: Trong quả chuối xiêm chín có một chất đặc biệt giúp não

sản sinh ra chất hydroxylamin, làm giảm tâm trạng lo lắng, buồn phiền Do đó, những người bị stress, xúc động mạnh hoặc buồn bực quá mức nên ăn 2 - 3 quả chuối/ngày Ngoài ra, chuối còn được nghiên cứu trong lĩnh vực da liễu

Vỏ quả chuối chứa một hoạt chất có tác dụng ức chế sự sinh sản, phát triển của

vi khuẩn và nấm, giúp chữa trị các bệnh mẩn ngứa Từ dược liệu này, các nhà khoa học Anh đã sản xuất một loại thuốc chữa vẩy nến (tên thương phẩm là Exorex)

Chữa sỏi thận: Chọn chuối hột thật chín, lấy hột phơi khô, tán nhỏ nấu lấy

nước uống, cho 7 thìa nhỏ (thìa cà phê) bột hột chuối vào 2 lít nước đun nhỏ lửa, khi còn 2/3 nước là được, uống hằng ngày như nước trà, uống liền 2-3 tháng, cho kết quả khá tốt (http://suckhoedoisong.vn)

2.6 Một số quá trình chuyển hoá trong lên men rượu

Hình 2: Sơ đồ sự chuyển hóa đường glucose thành ethanol

(http://baigiang.violet.vn)

Lên men malomalic là chuyển axit malic thành axit lactic do các vi khuẩn

lactic và các vi khuẩn khác như Bacterium gracile, Micrococcus malolactius,

Micrococcus acidovorax, Micrococcus variococcus thực hiện

Đường phân tạo pyruvat

Khử pyruvat tạo ethanol

Hình 3: Chuyển axit malic thành axit lactic

(http://baigiang.violet.vn)

Ngoài ra các vi khuẩn lactic còn tạo ra 1 số sản phẩm khác có vai trò quan trọng trong tạo hương vị riêng, đặc trưng cho rượu vang như axit acetic, diacetyl, acetoin, butanediol, ethyl lactac, diethyl succinate, acrolein,

Hình 4: Các sản phẩm của vi khuẩn lactic

(http://baigiang.violet.vn)

2.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến nấm men trong lên men dịch quả chuối xiêm

Chọn nấm men thuần chủng Saccharomyces vivi và Saccharomyces oviformis,

hoặc để lên men hoàn toàn tự nhiên ta có thể dùng chính nấm men từ trong thịt quả

Yêu cầu đối với nấm men: có hoạt lực lên men cao, sử dụng đường cho lên men gần như hoàn toàn, kết lắng tốt, làm trong dịch rượu nhanh, chịu được độ rượu cao và độ acid của môi trường, cũng như các chất sát trùng (Lương Đức Phẩm, 2006)

Hàm lượng đường

Khi lên men phải tạo điều kiện cho nấm men hoạt động mạnh Vì vậy cần theo dõi hàm lượng đường thay đổi trong quá trình lên men Nếu nấm men ngừng hoạt động, môi trường còn nhiều đường khử, các sinh vật khác phát triển dễ dàng, làm giảm chất lượng rượu

Hàm lượng đường từ 10-25%, quá trình lên men vẫn bình thường

Hàm lượng đường >25% thì quá trình lên men bị chậm và khó khăn

Hàm lượng đường chiếm 35% thì quá trình lên men xảy ra rất yếu và chậm

Nhiệt độ

Nhiệt độ thích hợp là 20 – 30oC cần được giữ ổn định trong suốt quá trình lên men Nhiệt độ lên men cao, thời gian lên men ngắn, độ cồn có thể thấp, đường còn sót nhiều và chất lượng sản phẩm không tốt

Hàm lượng O 2 : cần thiết trong giai đoạn đầu của quá trình lên men để tăng

sinh khối

pH: pH thích hợp cho nấm men hoạt động là 3 - 3,5 Sử dụng CaCO3, axit tactric, axit citric,… để điều chỉnh pH thích hợp Nếu dịch quả quá chua thì dùng tactra amon kali hay amon hydroxyt (NH4OH) để trung hoà

Nguồn nitơ

Nguồn nitơ cần thiết cho nấm men sinh trưởng Trong dịch nước quả đã chứa

đủ chất khoáng đối với nhu cầu sinh trưởng của nấm men

Trong sản xuất nhỏ, dụng cụ sử dụng để tách chiết dịch quả không dùng dụng

cụ bằng sắt, đồng vì sẽ gây kết tủa rượu

Thời gian xử lí dịch quả cần tiến hành khẩn trương để tránh sự oxi hóa dịch quả và nhiễm tạp khuẩn dẫn đến giảm chất lượng

Trong sản xuất quy mô công nghiệp, quả được ép và lọc trong phòng chứa

CO2 để tránh sự oxi hóa Quả không bị nghiền nát để tránh hạt không bị bể sẽ giải phóng chất độc trong hạt gây ngộ độc cho người sử dụng

Nguồn giống có thể chuẩn bị ở dạng dịch men hoặc bánh men khô

Các chủng nấm men thường sử dụng: Saccharomyces ellipsoideus,

S.cerevisiae, S.oviformis, Torulopsis, (Lương Đức Phẩm, 2006)

2.8 Các giai đoạn lên men rƣợu vang ở quy mô công nghiệp

2.8.1 Giai đoạn lên men chính

Nấm men được đưa vào bể lên men ở nhiệt độ ổn định 20 – 30oC

Thời gian lên men 7-10 ngày, đây là giai đoạn nấm men họat động mạnh nhất, tiêu thụ nguyên liệu mạnh nhất, phần lớn đường chuyển hóa thành etanol

Độ cồn đạt được 8% - 10%

Dịch thu được gọi là “rượu vang non”

2.8.2 Giai đoạn lên men phụ

Lên men phụ giúp ổn định chất lượng rượu, làm trong rượu, làm tăng hương cho rượu

Nhiệt độ 15 - 18oC, thời gian lên men từ vài tuần đến vài tháng

Phần đường còn lại sẽ bị phân giải, các chất thơm được tạo ra

Lên men malolactic chuyển hóa axit malic thành axit lactic, giảm độ chua và

vị chát của tanin không đối chọi với axit malic Chỉ xảy ra vài ngày hay vài tuần sau khi lên men rượu Dịch thu được gọi là “rượu vang sống”

Giai đoạn vang chín

Tàng trữ rượu ở 4 - 10oC trong vài tháng hoặc vài năm, thậm chí có thể hàng chục năm

Giai đoạn này tạo nhiều phần hương và vị hơn

Sử dụng một số biện pháp kĩ thuật làm tăng chất lượng của rượu:

Nhiều loại rượu trưởng thành trong thùng gỗ sồi thậm chí nhiều loại còn được lên men trong thùng sồi

Chất phenol trong gỗ sồi khi tác dụng với rượu vang sẽ tạo ra mùi vanilla và vị ngọt chát của trà hay vị ngọt của hoa quả

Gỗ sồi cũng tác động lên màu sắc của rượu

Ví dụ: vang trắng khi lên men trong thùng gỗ sồi sẽ có màu vàng rơm và trắng đục Vang trắng khi lên men trong thùng inox rồi ủ trong thùng gỗ sồi sẽ có màu vàng hổ phách

Khoảng hở giữa các thanh gỗ sẽ cho phép một lượng nhỏ nước và cồn của rượu bay hơi ra ngoài và một lượng oxy nhỏ vào trong, tác động đến rượu cốt Khi lượng cồn giảm đi, vang sẽ có hương vị đậm đặc hơn Mặt khác, lượng oxy nhỏ lọt vào trong thùng cũng sẽ là chất xúc tác làm cho độ chát (tanin) của rượu dịu ngọt hơn

Rượu được ủ trong thùng gỗ sồi sẽ tiếp nhận những đặc tính và mùi vị của gỗ nhiều hơn là rượu lên men trong thùng gỗ sồi

Thường các mùi vị cảm nhận được từ rượu vang ủ trong thùng gỗ sồi là mùi caramel, sữa kem, mùi khói hun, gia vị và kem vanila Tùy loại nguyên liệu

mà rượu vang có thể có mùi sữa dừa, quế và tử đinh hương Với vang đỏ, mùi đặc trưng là mùi kẹo cà phê hoặc cà phê Moccha

Một số bệnh và cách xử lý trong lên men

Chỉ có lên men malolactic là tăng chất lượng của rượu vang, còn những biến đổi khác do vi khuẩn lactic gây ra đều có hại vì phá huỷ các thành phần cơ bản của vang, lam cho rượu vang bị “bệnh”

Đặc điểm: rượu có mùi chua khó chịu

Nguyên nhân: khi quả quá ngọt hoặc cho thêm quá nhiều đường, kĩ thuật lên men thấp, làm cho nấm men ngừng hoạt động, hoặc do cấy men chưa đủ, nhiệt

độ cao, thiếu oxy,… vi khuẩn lactic sẽ chuyển hoá đường khử thành đường manit và axit bay hơi

Cách xử lí: loại bớt vi khuẩn ngay từ đầu bằng cách lọc kĩ nước quả Thêm

SO2 và tạo điêu kiện thuận lợi cho nấm men hoạt động tốt

Bệnh đắng

Đặc điểm: rượu bị chua, có vị đắng

Nguyên nhân: do vi khuẩn lactic phá huỷ glycerin hình thành các chất acrolein

Cách xử lí: Thêm SO2 tiệt trùng bằng nhiệt

Bệnh chua giấm

Đặc điểm: rượu có mùi giấm

Nguyên nhân: do vi khuẩn acetic chuyển hoá cồn trong rượu thành acid acetic Cách xử lí: loại bớt khuẩn ngay từ đầu bằng cách lọc, giữ vệ sinh trong quá trình sản xuất Tránh không để rượu tiếp xúc với O2

Bệnh vang bị đục

Nguyên nhân: do xuất hiện những kết tủa màu trong rượu hay sự oxi hoá của thành phần polyphenol có trong nguyên liệu làm rượu, hoặc sự tạo kết bông protein của thành phần tanin trong rượu và một số dạng kết tủa khác

Cách xử lí: chọn nguyên liệu thật sạch, không lẫn tạp chất có thành phần sắt hoặc đồng Thanh trùng ở nhiệt độ 70 - 80oC rồi lọc kĩ Hạn sự chế tiếp xúc với O2

Chương 3 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu

3.1 Thời gian và địa điểm

3.2.1 Hóa chất và nguyên liệu

Chuối xiêm chín vàng, hơi mềm, thịt quả chín 100%, nhưng không quá chín đến mền dập, không chọn quả chuối xiêm hư, mốc, có đóm đen hoặc đóm trắng

Lọ thủy tinh, keo nhựa

Cồn kế, máy đo độ brix, máy đo pH

3.3 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài được thực hiện với 3 thí nghiệm, các thí nghiệm được bố trí 3 lần lặp lại, số liệu biểu thị là giá trị trung bình

Lựa chọn các thông số kĩ thuật tối ưu nhất của thí nghiệm trước để tiến hành các thí nghiệm sau

Kết quả được ghi nhận, đánh giá, phân tích bằng phần mềm Excel

Phương pháp cảm quan

Khi tiến hành đánh giá cảm quan, các cảm quan viên dựa vào sự đánh giá để cho điểm theo thang điểm được quy định trong tiêu chuẩn Việt Nam – TCVN

3215 – 7

Đối với các chỉ tiêu độ trong, màu sắc, mùi, vị đánh giá theo thang điểm ở bảng 3, bảng 4, bảng 5, chỉ tiêu mức độ ưa thích đánh giá theo thang điểm Heodonic ở bảng 6

Bảng 3: Bảng điểm cảm quan về độ trong, màu sắc của sản phẩm lên men

3 3 Sản phẩm tương đối trong, không vẩn đục, có vật thể lạ,

màu đặc trưng cho sản phẩm

đánh giá Điểm Cơ sở đánh giá

1 5 Mùi hài hoà, đặc trưng của nước giải khát lên men

2 4 Mùi đặc trưng của nước giải khát lên men, thơm nhẹ,

không có mùi lạ

3 3 Mùi thơm rất nhẹ, không có mùi lạ

4 2 Có mùi thoảng qua, nhưng vẫn đặc trưng của nước giải

khát lên men

5 1 Có mùi lạ, ít có mùi thơm đặc trưng

(Phạm Ngọc Tuấn, 2009)

Bảng 5: Bảng điểm cảm quan về vị của sản phẩm lên men từ chuối xiêm

Bậc

đánh giá Điểm Cơ sở đánh giá

1 5 Vị ngọt, chua nhẹ, chát nhẹ và vị đậm đà đặc trưng của

nước giải khát lên men Sau khi uống có lưu hậu vị

2 4 Vẫn hài hoà vị ngọt, chua nhẹ, chát nhẹ, nhưng ít vị đậm

đà Sau khi uống có lưu hậu vị

3 3 Sản phẩm có vị hơi chua, thiếu hài hoà các vị khát

4 2 Vị chua nhiều, ít ngọt, không hài hoà

5 1 Vị chua và vị chát rất nhiều, không cảm nhận được vị

đặc trưng

6 0 Có vị rất lạ, không cảm nhận được vị của sản phẩm

(Phạm Ngọc Tuấn, 2009)

Bảng 6: Bảng điểm mô tả mức độ ƣa thích

3.4 Bố trí thí nghiệm

3.4.1 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu cách xử lý chuối xiêm để lên men đạt thể tích rƣợu nhiều nhất có giá trị cảm quan cao

Mục tiêu: Chọn được cách xử lý chuối xiêm để lên men đạt thể tích rượu

nhiều nhất có giá trị cảm quan cao

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 nghiệm

thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần Mỗi lần lặp lại với 1,5kg chuối xiêm chín

Bảng 7: Cách xử lý chuối xiêm khác nhau ở các nghiệm thức

Cách tiến hành: Chọn mua nguyên liệu chuối xiêm chín sau đó phân loại,

loại bỏ những nguyên liệu dập, hỏng không đủ dinh dưỡng, tiến hành làm sạch, bóc vỏ rồi thực hiện 3 nghiệm thức: chuối nguyên trái, chuối cắt lát, chuối xay nhuyễn, sau đó cho vào lọ thủy tinh tiến hành lên men tự nhiên thịt quả trong 30 ngày, theo quy trình kín, nhiệt độ thích hợp và tránh ánh sáng trực tiếp Ghi nhận kết quả

Ủ kín từ 25-30 ngày

Tránh ánh sáng trực

tiếp, nhiệt độ phòng

Quan sát và ghi nhận kết quả

Cho vào lọ thủy tinh

Lên men tự nhiên

Loại vỏ Chuối xiêm chín