QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GỪNG LÊN MEN

Một phương pháp khác được sử dụng là trộn bột của hai loại lá: cơm rượu Glycosmis pentaphylla và sầu đâu Azadirachta indica với gừng khô trong túi polyethylene kín để ngăn ngừa sự phát t

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

CHƯƠNG 1 MỤC LỤ

MỤC LỤC 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH 3

DANH MỤC BẢNG BIỂU 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 4

1.1 Gừng 4

1.1.1 Giới thiệu 4

1.1.2 Phân loại: 4

1.1.3 Thành phần hóa học 5

1.1.4 Thu hoạch 5

1.1.5 Bảo quản 6

1.1.6 Ứng dụng 6

1.2 TÌM HIỂU VỀ NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN 8

1.2.1 Cồn 8

1.2.2 Axit hữu cơ 9

1.2.3 Đường 9

1.2.4 Tro và các chất muối 9

1.2.5 Vitamin 10

1.2.6 Polyphenol 10

1.3 Nguyên liệu chế biến nước giải khát lên men 10

1.3.1 Yêu cầu với nguyên liệu 10

1.3.2 Các kĩ thuật và biện pháp nâng cao chất lượng nước giải khát lên men 11

1.3.3 Đường 13

1.3.4 Nấm men 14

1.3.5 Yêu cầu dinh dưỡng cho nấm men 14

1.3.6 Lựa chọn nấm men 16

CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC GỪNG LÊN MEN 17

2.1 Quy trình sản xuất 17

2.2 Thuyết minh quy trình 17

2.2.1 Xử lý 17

2.2.2 Xay 18

2.2.3 Lọc: 19

2.2.4 Bổ sung đường 22

2.2.5 Thanh trùng 22

2.2.6 Lên men chính 24

2.2.7 Lên men phụ 28

2.2.8 Chiết rót 31

2.2.9 Ghép nắp 31

2.2.10 Sản phẩm 32

2.3 Quy trình sản xuất (quy trình 2) 34

2.4 Điểm khác nhau giữa hai quy trình: 35

CHƯƠNG 3 Kết luận 36

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1Gừng 8

Hình 1.2 Hô hấp của nấm men: Hô hấp hiếu khí (a), Hô hấp yếm khí (b) 19

Hình 2.1 Quy trình sản xuất 21

Hình 2.2 Máy rửa gừng 22

Hình 2.3 Máy nghiền ướt 23

Hình 2.4 Cấu tạo lọc ép khung bản 25

Hình 2.5 Thiết bị lọc khung bản 26

Hình 2.6 Thiết bị thanh trùng 27

Hình 2.7 Tóm tắt cơ chế chuyển hóa đường glucose thành ethanol 29

Hình 2.8 Lon được chiết rót 34

Hình 2.9 Lon được ghép nắp 35

Hình 2.10 Nước gừng lên men 36

DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số thành phần trong gừng 10

Bảng 3.4 Chỉ tiêu của nước theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5502:2003) 12

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

1.1 Gừng

1.1.1 Giới thiệu

Tên khoa học: Zingiber officinale Roce

Gừng có nguồn gốc từ cây thân rễ thuộc loài Zingiber officinale, xuất hiện từ rất lâu và

phát triển được quanh năm Gừng xuất xứ từ vùng Đông Nam Á, và được dùng làm gia vị phổ biến ở châu Á Gừng là một trong các cây gia vị xuất hiện đầu tiên ở phương Đông, nhanh chóng phổ biến ở châu Âu và ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn

Gừng được dùng làm gia vị và thuốc ở Ấn Độ và Trung Quốc từ rất lâu đời Nó có thể bắt nguồn từ Trung Quốc hoặc Ấn Độ Rosengarten (1969) phát hiện rằng cây gừng được đề cập trong văn tự của Khổng phu tử (551-479 B.C)

Gừng là một trong những gia vị phương Đông được biết đầu tiên ở châu Âu, được đem tới

Hy lạp và La Mã từ các lái buôn người Ả rập (người giữ bí mật về nguồn gốc xuất phát ở

Ấn độ) Ở Đức và Pháp thì biết đến gừng từ thế kỉ thứ 9, đến thế kỉ thứ 10 thì du nhập sangAnh Người Ả Rập đem rễ cây sang trồng ở Đông Phi vào thế kỉ 13, và phát triển rộng ra ởcác nước khác vào thế kỉ 19

Gừng tuy trồng phổ biến ở hầu hết các nước nhiệt đới nhưng chỉ được xuất khẩu ở một số nước nhất định

Hình 1.1Gừng

1.1.2 Phân loại:

Trong sản xuất và 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

 Loài gừng trồng phổ biến (Zingiber officinale) trong sản xuất có hai giống khác nhau: Gừng trâu, củ to, ít xơ, ít cay, thích hợp cho xuất khẩu Gừng dé được gây trồng phổ biến, cho củ nhỏ hơn, vị cay và nhiều xơ hơn, hiện nay đang được bán nhiều ở thị trường trong nước

1.1.3 Thành phần hóa học

Gừng là loại cây thân rễ bao gồm các hợp chất gây cay, tinh dầu dễ bay hơi, chất béo, resin, protein, celllulase, pentosan, tinh bột và các thành phần khoáng như Mg, K, Na… thành phần của gừng phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện trồng trot, vùng khí hậu, giống Đặc trưng hữu cơ của gừng do hai thành phần là tinh dầu dễ bay hơi và các hợp chất cay khó bay hơi được trích ly Mùi củ gừng được tạo bởi hơn 70 thành phần khác nhau trong tinh dầu, trong đó là sesquiterpene hydrocarbon (-)-α-zingiberene chiếm 20-30% thành phần tinh dầu của gung khô

Vị cay của gừng do các hợp chất không bay hơi là gingerol, zingerone,shogaol và paradol Gừng tươi có vị cay hơn hẳn do chứa nhiều gingerol, tuy nhiên nếu thời gian bảo quản dài

vị cay sẽ giảm do phản ứng biến đổi của gingerol thành shogaol, zingerone và paraol Thành phần dinh dưỡng gừng (tính trên 100g)

Bảng 1.1 Một số thành phần trong gừng

1.1.4 Thu hoạch

Các sản phẩm chính từ củ gừng với mục đích làm gia vị bao gồm: gừng tươi, gừng ngâm đường và gừng khô Các sản phẩm thứ cấp khác như bột gừng, tinh dầu hoặc oleoresin đềuđược chế biến hoặc trích ly từ gừng khô Tùy từng yêu cầu của sản phẩm mà thời gian thu hoạch gừng khác nhau:

Gừng tươi: Gừng tươi có nốt sần và phân nhánh, chắc, vỏ màu rám nắng hay nâu, sử dụng hoặc nguyên củ, hoặc lát mỏng, dạng mài, dạng ép…Đặc trưng là hàm lượng xơ thấp, mùi thơm, vị cay, nhiều protein và chất béo Thời gian thu hoạch cho gừng tươi là 5 tháng sau khi trồng Qua thời gian này thì hàm lượng chất xơ , protein và chất béo sẽ giảm

Gừng khô: Gừng khô được sơ chế từ củ trưởng thành được thu hoạch trong khoảng 8-9 tháng, khi lá bắt đầu vàng Tại thời điểm này, gừng khô đạt được trạng thái hương thơm và

vị cay tốt nhất

Gừng ngâm đường: Gừng được sử dụng ở dạng này thường là gừng non Chúng được xử

lý và ngâm trong syrup đường hoặc nước muối Nguyên liệu thô được sử dụng là gừng được thu hoạch trong khoàng 5-7 tháng sau khi trồng

1.1.5 Bảo quản

Gừng rất nhạy cảm với ánh nắng mặt trời hay bức xạ, đặc biệt là ở cường độ cao Gừng khô dạng củ, hoặc miếng, hoặc thái lá nên được bào quản ở môi trường lạnh (10-150C) Ở điều kiện phòng, lượng oleoresin giảm tới 20% chỉ sau 3 tháng và hàm lượng gingerol cũng giảm theo

Xử lý bức xạ tia - Co cường độ khoảng 10kGy (Gray, J/kg) được xem là thích hợp cho loại bỏ các sự tạp nhiễm các vi sinh vật mà không ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩmgừng khô Một phương pháp khác được sử dụng là trộn bột của hai loại lá: cơm rượu (Glycosmis pentaphylla) và sầu đâu (Azadirachta indica) với gừng khô trong túi

polyethylene kín để ngăn ngừa sự phát triển các loại vi khuẩn gây hại; phương pháp này được Viện gia vị Ấn Độ nghiên cứu và phát triển

Tương tự, đối với gừng tươi, nhiệt độ lạnh (10-120C), độ ẩm cao và tránh ánh nắng mặt trời là những điều kiện cần thiết cho việc sử dụng gừng tươi tại nhà Theo một nghiên cứu trên gừng Hawaii, chất lượng gừng được giữ ổn định suốt 28 tuần khi bảo quản ở nhiệt độ 12.50C và độ ẩm tương đối 90% , được xác định dựa trên khối lương khô, hàm lượng chất

xơ và tinh dầu

Tuy nhiên, một phương pháp khác được đánh giá hiệu quả là sử dụng bao polythene đặt trong cát với điều kiện thoáng khí khoảng 3% ngăn ngừa sự mất nước và sự phát triển của nấm mốc

1.1.6 Ứng dụng

Gừng có vị cay, thơm, chống được khí lạnh nên dùng gừng để ăn cùng với các món ăn có

vị lạnh như ốc, trứng vịt lộn, …Gừng non có nhiều nước , béo với vị rất nhẹ Gừng thườngđược giã nhỏ ngâm trong dấm hay rượu như là một gia vị thêm vào hay được nấu trực tiếp như các thành phần khác trong món ăn Gừng cũng có thể được nấu nhừ trong nước sôi để làm trà gừng và mật ong thường được thêm vào như là một chất tạo ngọt Gừng trưởng thành thường có thớ Nước của gừng già thường được sử dụng như là một gia vị trong ẩm thực Trung Hoa để tăng cường, bảo vệ hương thơm và mùi vị của các nguyên liệu khác như thủy sản và thịt cừu

Gừng có thể kết thành các khối như đường phèn được sử dụng như một chất tạo mùi vị thơm ngon cho kẹo, bánh quy, bánh quy giòn và các lọai bánh nướng Một loại rượu mùi gừng tên Canton được sản xuất ở Quảng Đông, một tỉnh của Trung Hoa, nó được quảng cáo là sản xuất từ 6 loại gừng khác nhau dựa trên công thức của loại rượu được hoàng đế nhà Tần sử dụng Rượu truyền thống Green Ginger được sản xuất ở Vương Quốc Anh theo Crabbie's và Stone's trong chai thuỷ tinh màu xanh Gừng còn có thể sử dụng như là một gia vị trong cà phê nóng và trà

Trong ẩm thực phương Tây truyền thống, gừng được sử dụng giới hạn trong các loại thực phẩm ngọt, rượu gừng, bánh gingerbread, ginger snap, bánh nướng gừng và bánh quy gừng

Bột gừng sấy khô dược sử dụng để tạo mùi vị cho gingerbread và cho trong những công thức làm món ăn khác Vị của gừng sấy và gừng tươi khá khác biệt và gừng sấy thường không phải là sự thay thế hoàn hảo cho gừng tươi Gừng tươi có thể là sự thay thế hoàn hảo cho gừng khô và gừng khô thường trộn với gừng tươi theo tỉ lệ 1:6 Bạn có thể có kết quả tốt hơn khi thay thế một nưả gùng khô bằng gừng tươi

Các tinh dầu thuộc nhóm gingerols có tác dụng hạ sốt, an thần, chống viêm, chống nhiễm khuẩn

Nước Nước là thành phần nguyên liệu không thể thiếu trong nước ép dứa, nó thường chiếm tỷ lệ cao hơn nhiều so với các thành phần khác trong sản phẩm, nước sử dụng phải

là nước mềm, có độ cứng tạm thời khoảng 0,7 mg đương lượng canxi/lít và độ cứng vĩnh cửu khoảng 0,4- 0,7 mg đương lượng canxi/lít Vì thế chất lượng nước có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm

Bảng 3.2 Chỉ tiêu của nước theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5502:2003)

1.2 TÌM HIỂU VỀ NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN

Nước giải khát lên là sản phẩm nhờ tác nhân vi sinh vật nấm men và vi khuẩn lactic từ môitrường lên men là nước quả tự nhiên Trong quá trình lên men này, 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 gây hương làm cho nước giải khát có hương

vị đặc biệt mà các sản phẩm nước giải khát bình thường không có

tỷ lệ cân đối của 4 vị là : Vị chua (axit hữu cơ), vị ngọt (Ethanol, glycerin, đường còn lại), vị chát (tanin, polyphenol), vị mặn (các muối khoáng)

1.2.2 Axit hữu cơ

Nguồn gốc của các axit hữu cơ là từ quả và hình thành trong quá trình lên men Axit là mộtthành phần quan trọng của nước giải khát lên men Tổng axit thường được cung cấp từ quả

là chính khoảng 4-5 g/l làm cho pH của nước giải khát từ 2,8

÷ 3,5 Axit hữu cơ trong nước giải khát thường chia làm 2 nhóm là: Nhóm có tác dụng tốt cho nước giải khát lên men và nhóm có tác dụng xấu

Vai trò của các axit là tham gia tạo vị (vị chua) và tạo pH thấp từ đó làm ổn định sản phẩm.Axit hữu cơ trong nước giải khát còn có một tác dụng là ngăn cản hoạt động của các khuẩnlàm hỏng nước giải khát, ví dụ: Một số các axit sau : Axit tatric 1,5 – 4 g/l, axit malic 0 – 4g/l, axit xitric 0 - 0,5 g/l, axit oxalic 0,06 g/l, các axit này thuộc loại các axit có tác dụng tích cực đến mùi vị và còn có tác dụng làm ổn định nước giải khát lên men trên phương diện chúng ngăn cản hoạt động của các vi khuẩn gây hại Tuy nhiên các axit này cũng có

tỷ lệ cân đối nếu cao quá cũng làm cho nước giải khát lên men có vị không hài hòa

Ngoài ra còn có một số axit khác như : Acetic, lactic, formic, butytric nhưng hàm lượng rấtnhỏ, các axit này nếu hàm lượng cao sẽ làm cho nước giải khát lên men có vị kém Đặc biệt, đối với axit cần lưu ý là : Trong lên men tự nhiên thường tạo ra 0,4 g acetic, nếu vượt quá hàm lượng này sẽ làm cho vị chua thay đổi đáng kể và không thể uống được

Tỷ lệ axit hữu cơ / ethanol / tanin hay sự cân đối giữa vị chua vị ngọt và vị chát là yếu tố quan trọng ảnh hưởng rất lớn tới mùi vị của nước giải khát lên men

1.2.3 Đường

Đường là thành phần còn lại sau lên men trong đó chủ yếu là Glucose, fructose và phần nhỏ galactose Ngoài ra còn có các loại đường khác đặc biệt đường nghịch đảo đã tạo nên mùi thơm dễ chịu cho nước giải khát thành phẩm Thành phần đường còn lại cũng là yếu

tố tham gia tạo vị cho sản phẩm Nếu trước khi lên men bổ sung đường saccharose thì toàn

bộ bị thủy phân thành đường khử, vì vậy nếu phát hiện thấy đường saccharose trong nướcgiải khát thành phẩm tức là đường pha thêm

1.2.4 Tro và các chất muối

Trong nước giải khát lên men có nguồn gốc từ nguyên liệu và một phần được bổ sung từ ngoài vào để nâng cao hiệu quả lên men Một số chất khoáng như : P; S; K; Na; Ca; Mg; Si; Se; Mn; Br; Cl; I; Al các chất khoáng này có thể tồn tại dưới dạng tự do hoặc có thể

ở các dạng muối Với mỗi quả khác nhau sẽ có hàm

lượng khoáng và muối khác nhau Hàm lượng trong nước giải khát lên men khoảng từ 1,5

- 3g/l

Vai trò của chất khoáng trong nước giải khát 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 giải khát và cùng với vị ngọt, vị chua, vị chát tạo nên vị hài hòa cho nước giải khát nên men.

1.2.5 Vitamin

Vitamin trong nước giải khát 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 Vì vậy quá trìnhlên men cần điều chỉnh lại thành phần vitamin của nước quả, cần có phần bổ sung thêm vitamin, quá trình lên men không phá hủy hết vitamin của nước quả Thực ra lên men là một kỹ thuật tốt để giữ lại các vitamin của nước quả

1.2.6 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 nước giải khát lên men polyphenol có vai trò:

Tạo màu cho nước giải khát : 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 tanin có khả năng kháng khuẩn mạnh

Tuy nhiên cũng cần lưu ý rằng : Tanin dễ bị oxi hóa làm cho nước giải khát 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 giải khát lên men có vị chát mạnh, ảnh hưởng không tốt đến mùi vị và làm cho vị bị kém

đi Đồng thời sẽ tạo nên hàm lượng tanin cao gây kết tủa protein của nước quả làm cho nước giải khát bị đục

1.3 Nguyên liệu chế biến nước giải khát lên men.

1.3.1 Yêu cầu với nguyên liệu.

Chất lượng của nước giải khát lên men phụ thuộc nhiều yếu tố Trong đó 60% nguyên liệu quyết định còn lại 40% là do kĩ thuật tạo nên

Việc lựa chọn nguyên liệu cho sản xuất nước giải khát lên men phải được xem xét kỹ lưỡng, phải thỏa mãn các điều kiện về dinh dưỡng, giá cả, mùa vụ, trữ lượng, và các điều kiện khác

Tất cả các loại quả có chứa đường, protein, vitamin, khoáng, axit hữu cơ không chứa nhiều tanin đều có thể sử dụng để lên men nước giải khát Các loại quả khác nhau sẽ khác nhau ở chỗ lên men khó hay dễ, xử lý đơn giản hay phức tạp, thành phần bổ sung khác nhau thế nào.

Vì thế mà các loại nước giải khát lên men là những quả có hàm lượng đường trung bình từ

15 ÷ 18 độ Bx, ví dụ như: nho, xoài, vải thiều ,dứa là nhưng quả rất thích hợp để lên men nước giải khát Trong trường hợp quả có độ đường thấp phải thêm đường cho đạt nồng độ tiêu chuẩn, điều chỉnh pH thích hợp Ngoài việc điều chỉnh thành phần thì việc xử lý quả trước khi lên men cũng đòi hỏi phải có kĩ thuật phù hợp cho từng loại nguyên liệu

Thành phần nước quả thích hợp với hoạt động của men tối thiểu các chất sau đây:

Axit amin, vitamin, muối khoáng thực hiện vai trò xúc tác với một lượng rất nhỏ

Polyphenol - Tanin làm cho nước giải khát có màu hấp dẫn và đóng góp vào việc ức chế khuẩn hại của enzime oxy hóa

Chất sản sinh mùi thơm ảnh hưởng đến hương vị của nước giải khát lên men

1.3.2 Các kĩ thuật và biện pháp nâng cao chất lượng nước giải khát lên men.

Các kĩ thuật

Kĩ thuật chống oxy nước quả

Do tiếp xúc với oxy của không khí, các enzyme trong nước quả hoạt động mạnh một cách khác thường, trong các enzyme này cần chú ý các enzyme oxy hóa khử (oxydodeductase) sinh hóa gọi tên là polyphenola oxydase làm cho nước quả bị oxy hóa nhanh chóng Quá trình oxy hóa nước quả sẽ gây ra nhiều biến đổi bất lợi làm giảm chất lượng của dịch quả trước khi lên men, ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của nước giải khát sau này như:Mùi thơm của nước quả giảm do các chất mùi bị phá hủy, do quá trình oxy hóa

Tanin tăng do oxy hóa các polyphenol Lượng tanin tăng sẽ làm cho vị chát của nước giải khát lên men tăng, vị của nước giải khát sẽ không hài hòa và đặc biệt ảnh hưởng đến sự sống của nấm men

Màu sắc của nước quả bị sậm lại cũng làm cho màu sắc của nước giải khát lên men thay đổi đáng kể Có thể gây hiện tượng kết tủa enzym do muối sắt, muối đồng ở thể oxy hóa khử.Vậy nên cần lưu ý các biện pháp nhằm hạn chế sự oxy hóa nước quả như:

Không làm dập nát quả trong suốt quá trình thu hái vận chuyển

Sau khi làm dập hoặc ép nước cần tiến hành lên men ngay Nếu để chậm dù chỉ 1 vài giờ, chất lượng của nước quả cũng giảm đi đáng kể

Sử dụng các biện pháp hóa lý như:

+ Tiến hành ép lọc dịch quả trong thiết bị chứa đầy CO2, không cho dịch quả tiếp xúc với oxy

+ Thêm chất chống oxy hóa vào nước ép quả

+ Có thể xử lý nhiệt dịch quả để hạn chế oxy hóa Khi xử lý nhiệt thì enzym oxy hóa khử sẽ bị vô hoạt và giảm bớt lượng oxy hòa tan vào dịch quả từ đó hạn chế oxy hóa

Kĩ thuật chuẩn bị nấm men

Trong kĩ thuật chế biến nước giải khát lên men, cần thiết phải đưa vào nước quả một lượng

tế bào nấm men nhất định Nguồn men giống có thể từ ba nguồn chính sau :

Từ men giống (ống giống thuần chủng )

Sử dụng bánh men cổ truyền

Lên men tạo nguồn men giống cho các mẻ lên men sau

Kĩ thuật theo dõi lên men.

Trong quá trình lên men nước giải khát Kĩ thuật theo dõi quá trình lên men là công việc rất quan trọng, nếu không được theo dõi chu đáo có thể dẫn đến hỏng cả mẻ lên men bất thường hoặc chất lượng của nước giải khát sẽ kém đi Nội dung cần theo dõi ở đây là nhiệt

độ và tốc độ lên men

Theo dõi nhiệt độ:

Cần đo nhiệt độ vài lần trong ngày, nhiêt độ trung bình của dịch quả là khoảng 20 ÷ 280 C Nếu nhiệt độ của nấm men lên tới 34 ÷ 350 C là nấm men ngừng hoạt động Do nhiệt độ hôhấp của tế bào nấm men luôn sinh ra trong quá trình sống nên nấm men luôn có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của môi trường từ 2 ÷ 30 C

Theo dõi lên men

Phải tạo điều kiện cho quá trình lên men nhanh và chuyển hết đường thành ethanol Nếu lượng đường còn lại cao và nồng độ ethanol thấp sẽ là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật

có hại phát triển, làm hư hỏng nước giải khát lên men.Vậy để khắc phục điều này cần phải:

Sử dụng loại men tốt, số lượng tế bào đảm bảo

Lên men ở nhiệt độ theo quy định

Đảm bảo lượng oxy cho thời kì đầu của quá trình lên men

Các biện pháp nâng cao chất lượng của nước giải khát lên men

Điều chỉnh pH.

PH thích hợp cho lên men là 3,2 ÷ 3,5 Mội loại quả có một pH khác nhau, độ pH

các loại quả chua trung bình như: dứa, cam, dâu, vải, xoài ở trong giớ hạn 2,8 ÷ 3,8 Trường hợp pH thấp hơn người ta cho thêm kali tactrat trung tính hoặc

Na2CO3 hoặc CaCO3 để trung hòa axit có trong dịch quả Nếu pH cao hơn thì phải dùng thêm một axit không độc hại như: axit xitric, axit tatric để làm tăng độ chua của dịch quả.Một biện pháp đơn giản để điều chỉnh pH là trộn những quả chín với những quả xanh theo một tỉ lệ nhất định

Điều chỉnh các chất kích thích lên men

Nhằm giúp cho quá trình lên men đạt hiệu quả tốt hơn, khi lên men nước giải khát người tathường bổ sung thêm muối sufat amon (NH4)2SO4 hoặc cacbonat amon (NH4)2CO3 với lượng dùng 0,05 ÷ 0,1 g/l dịch lên men, đồng thời bổ sung hỗn hợp vitamine Nếu không

có hỗn hợp vitamine thì phải bổ sung vitamine B1 với hàm lượng 0,5 mg/l

1.3.3 Đường

Đường được sử dụng với mục đích làm tăng hàm lượng đường của dịch quả lên men nhằmtạo cơ chất cho quá trình lên men Đường sử dụng trong sản xuất nước giải khát là đường cát trắng, yêu cầu đường phải tốt:

(đường đơn, đường đôi… – fermentable sugars) thành rượu, CO2 và các sản phẩm phụ khác Bên cạnh đó, các nấm men còn ảnh hưởng lên đặc tính và mùi vị của sản phẩm.

Có hàng trăm giống và loài nấm men khác nhau Trong quá khứ, người ta chia các giống

này thành hai nhóm: nấm men nổi (ale yeast – “top fermenting” type) Saccharomyces

cerevisiae và nấm men chìm (lager yeast – “bottom fermenting” type) Saccharomyces uvarum (thường được gọi là Saccharomyces carlsbergensis) Ngày nay, người ta lại sắp hai

nhóm này đều là thành viên của Saccharomyces cerevisiae Tuy nhiên, có lẽ hình thức

phân chia cũ vẫn còn phổ biến:

Nấm men nổi: thuộc nhóm Saccharomyces cerevisiae với các đặc điểm sau:

Lên men được đuờng đơn, đường đôi, 33% đường tam và các dextrin đơn giản

Nhiệt độ lên men: 14 ÷ 25 C

Quá trình lên men xảy ra mạnh trên bề mặt môi trường Kết thúc lên men, các tế bào kếtchùm, chuỗi, tạo thành lớp dày nổi trên bề mặt cùng với bọt của bia, bia tự trong chậm

1.3.5 Yêu cầu dinh dưỡng cho nấm men

Để phát triển một cách mạnh mẽ, đảm bảo cho quá trình lên men tạo rượu, nấm men đòi hỏi một nguồn dinh dưỡng đầy đủ với thành phần carbohydrate có thể lên men được, nguồn cung cấp nitơ, các vitamin và khoáng chất Các thành phần dinh dưỡng này thông thường hiện diện sẵn trong malt đại mạch hoặc được phát triển bởi các enzyme trong suốt quá trình tạo malt và hình thành dịch cháo

Carbohydrate: chỉ các phân tử đường với khối lượng phân tử thấp như các mono-, di- và

oligosaccharide mới cần thiết cho sự phá triển của nấm men Trong thành phần dịch

đường, có 80 ÷ 85% thành phần có thể lên men được như maltose, maltotriose, glucose, sucrose và fructose Phần còn lại, không thể lên men được như các dextrin, beta-glucan, pentosan và các oligosaccharide Thời gian lên men tùy thuộc vào khối lượng phân tử các các đường Đối với sucrose, glucose và fructose, thời gian này là nhanh nhất, thường khoảng 24 ÷ 49 giờ

Nguồn nitơ: bao gồm các acid amin, peptide và muối ammoni Nấm men thích sử dụng các

muối ammoni hơn nhưng thành phần này lại hiện diện rất ít trong dịch đường, vì thế các acid amin và peptide là những thành phần quan trọng nhất

Các vitamin: chẳng hạn như biotin, acid panthotenic, thiamin và inositol là các thành phần

thiết yếu cho chức năng và sự phát triển của nấm men Biotin đạt được từ malt trong thời gian tạo dịch cháo Nó liên quan đến việc carboxyl hóa acid pyruvic, tổng hợp nucleic, protein và các acid béo Sự thiếu hụt biotin sẽ làm cho nấm men chết nhanh hơn Acid panthotenic là nhân tố thiết yếu trong quá trình chuyển hóa carbohydrate và lipid, tham gia

vào chức năng của màng tế bào (cell membrane function) Thiếu acid panthotenic sẽ dẫn đến sự tích lũy hydrogen sulfide Thiamin cần cho phản ứng carboxyl hóa oxo-acid

Inositol cần thiết cho sự phân chia tế bào Việc thiếu thành phần này sẽ làm giảm sự

chuyển hóa carbohydrate

Các khoáng chất: bao gồm phosphate, kali, calci, magne, sulfur và các nguyên tố vết

(trace elements) Phosphate liên quan đến sự chuyển hóa năng lượng, tăng tốc độ phát triểncủa nấm men và là thành phần của nhiều hợp chất hữu cơ trong tế bào nấm men Calci cải thiện đặc tính kết chùm (flocculation) của nấm men và nên hiện diện với nồng độ lớn hơn

50 mg/l Magne thì cần thiết cho sự phát triển của nấm men và đóng vai trò như một chất hoạt hóa enzyme Nấm men cần sulfur cho quá trình tổng hợp methionine và cysteine – kếthợp thành protein, glutathione, coenzyme A và thiamin Các nguyên tố như kẽm, đồng và mangan cũng được đòi hỏi dưới dạng vết

Hô hấp của nấm men đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành sản phẩm choquá trình lên men Ở giai đoạn đầu, khi hàm lượng oxy trong môi trường cònđầy đủ, nấm men hô hấp hiếu khí (hình 2.9a) để phát triển sinh khối, tạo ra nhiềuhơn các tế bào nấm men mới để chuẩn bị cho giai đoạn hô hấp yếm khí (hình2.9b) ở giai đoạn này, nấm men tạo ra rượu, CO2 và các sản phẩm bậc hai hìnhthành nên mùi vị đặc trưng cho bia thành phẩm

chọn này khác nhau theo yêu cầu của thiết bị sản xuất bia và loại bia (beer style) nhưng chúng phải đáp ứng được các yêu cầu tối thiểu sau:

 Lên men nhanh;

 Khả năng chống chịu cao (yeast stress tolerance);

 Có khả năng kết lắng (flocculation);

 Tốc độ lên men như ý ở nhiệt độ mong muốn;

 Tạo vị tốt cho thành phẩm;

 Đặc tính tồn trữ tốt (good storage characteristics);

 Ổn định với các biến đổi (mutation);

 Có khả năng chống lại sự thoái hóa (degeneration)

 Nấm men được sử dụng trên thị trường dưới hai dạng: nấm men tươi và nấm men khô

CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC GỪNG LÊN MEN