Công nghệ chế biến nước quả lên men

haûi, döùa hoa chín töø nöûa quaû ñeán toaøn quaû; döùa Spanish chín töø moät lôùp maét gaàn cuoáng ñeán toaøn quaû; döùa Cayene chín töø moät lôùp maét ñeán hai lôùp maét. Döùa chöa chín coù haøm löôïng acid cao, trong khi ñoù döùa quaù chín khoâng ñaït chæ tieâu veà maøu vaø muøi -> khoâng löïa choïn. 2. Chuoái Thaønh phaàn hoùa hoïc: chuoái chöùa 20 – 30% chaát khoâ; chuû yeáu laø glucid. Haøm löôïng protein trong chuoái thaáp – khoaûng 1 – 1,8%; goàm 17 acid amin maø chuû yeáu laø histidin; haøm löôïng chaát beùo khoâng ñaùng keå. Acid trong chuoái – trung bình 0,2% - chuû yeáu laø malic vaø oxalic; ngoaøi ra, chuoái coøn chöùa caùc vit – tuy haøm löôïng thaáp hôn caùc quaû khaùc – B1, B2, BB6, C, panthothenic, folic; muoái khoaùng, pectin, hôïp chaát poliphenol cuõng coù trong chuoái. Tuy haøm löôïng polyphenol trong chuoái thaáp nhöng hoaït ñoä caùc enzyme polyphenol oxidase vaø peroxidase maïnh, do ñoù vaán ñeà kieåm soaùt söï bieán maøu baèng caùch ñieàu khieån caùc phaûn öùng oxi hoùa vaø phaûn öùng keát hôïp vôùi kim loaïi do taùc ñoäng tröïc tieáp hay giaùn tieáp cuûa caùc enzyme naøy laø vaán ñeà trung taâm cuûa coâng ngheä cheá bieán caùc saûn phaåm töø chuoái. Chuoái tieâu ra quaû quanh naêm nhöng vuï chính laø quyù 4; khi ñoù, voû chuoái coù maøu vaøng rôm, ruoät maøu vaøng tô, chaéc, deûo, aên ngoït, höông ngaùt thôm, khoâng coù vò chua hay vò chaùt. Chuoái vuï xuaân chaát löôïng keùm chính vuï chuùt ít, ruoät quaû hay bò söôïng, chai traéng. Lyù do laø nhieät ñoä vaø ñoä aåm khoâng khí thaáp neân tinh boät chöa chuyeån hoùa thaønh ñöôøng, protopectin chöa chuyeån hoùa thaønh pectin hoøa tan. Chuoái vuï heø coù chaát löôïng keùm nhaát, quaû to nhöng voû daøy, ruoät roãng, deã bò naãu, vò chua, keùm thôm, khoâng ngon vaø khoâng phuø - trang 3 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät hôïp vôùi cheá bieán. Chuoái vuï thu coù chaát löôïng gaàn baèng chuoái chính vuï neáu vaøo cuoái muøa vaø nhö chuoái vuï heø neáu ôû ñaàu muøa. Ñeå naâng cao chaát löôïng chuoái caàn raám chuoái trong nhaø raám, ñieàu chænh ñöôïc nhieät ñoä, ñoä aåm, haøm löôïng CO2 / O2 trong khoâng khí vaø naïp khí etylen ñeå kích thích chuoái chín. Ngay ôû vuï chính, chuoái chín caây coù chaát löôïng keùm chuoái chín nhaân taïo. Chuoái bom, noàng ñoä chaát khoâ thaáp hôn vaø hoaït ñoä enzyme yeáu hôn, laïi do nhieät ñoä khoâng khí khoâng cheânh leäch lôùn giöõa caùc muøa neân chaát löôïng oån ñònh hôn. Caùch choïn nguyeân lieäu: coù ñoä chín vöøa phaûi, quaû meàm, thòt quaû vaøng ñeàu, höông thôm, vò ngoït vaø khoâng chaùt. Khoâng duøng chuoái quaù chín vì höông vò seõ keùm vaø nöôùc sau leân men bò ñuïc; cuõng khoâng duøng chuoái giaø vì haøm löôïng chaát chaùt nhieàu. 3. Quaû coù muùi (xem hình 4, 5 trang 21) Phaân loaïi: Cam chanh, voû moûng vaø boùng, vò ngoït, thôm, ít xô. Caùc gioáng cam chanh noåi tieáng laø cam xaõ Ñoaøi, cam Soâng Con. Quít, cam giaáy, cam ñöôøng ñeàu thuoäc loaïi quít, coù voû moûng, deã boùc, muùi deã taùch, vò ngoït, höông thôm. Boá Haï – Haø Baéc, Lyù Nhaân , Hueá, Caàn Thô laø nhöõng nôi coù gioáng quít ngon. Cam vaø quít chieám ñeán 75% dieän tích troàng nhoùm quaû coù muùi. Coøn laïi, böôûi 16%, chanh chæ 7%. Chanh Vieät Nam quaû troøn – hoaëc hôi daøi, voû moûng, nhieàu nöôùc vaø ít tinh daàu. Ñoä acid cuûa nöôùc chanh khoaûng 6%. Treân theá giôùi thì phoå bieán loaïi chanh quaû daøi, coù roán, voû daøy vaø coù nhieàu tinh daàu hôn. Böôûi laø thöù quaû coù muùi coù kích thöôùc lôùn nhaát. Teùp böôûi coù maøu traéng ngaø, hôi vaøng, hoàng hay ñoû. Töø vò chua ñeán vò doát chua coù keøm theo haäu vò ñaéng; khi gia nhieät thì vò ñaéng gia taêng roõ reät. Caùc gioáng böôûi Ñoan Huøng, Phuù Traïch, Bieân Hoaø laø noåi tieáng nhaát nöôùc ta. Thaønh phaàn hoùa hoïc caùc loaïi quaû naøy khaùc nhau raát xa, caùc quaû coù phaåm chaát xaáu thöôøng theå hieän ôû choã: maõ xaáu, höông vò keùm, khi qua gia nhieät thöôøng coù vò ñaéng. Caùch choïn nguyeân lieäu: quaû chín ñeàu, chöa uûng thoái; quaû ít haït coù chaát löôïng cao hôn quaû nhieàu haït (trong haït coù chöùa nhieàu glycosid); quaû voû moûng thì toát hôn quaû daøy (voû chöùa nhieàu narigin – moät glycosid gaây ñaéng). 4. Xoaøi ( xem hình 6, 7 trang 22) Ôû Vieät Nam, xoaøi troàng chuû yeáu ôû Nam Boä vaø thu hoaïch vaøo khoaûng thaùng 5, thaùng 6. ÔÛ mieàn baéc coù gioáng xoaøi Yeân Chaâu – Sôn La raát ngon. Xoaøi caùt: quaû vöøa, thôm ngon, gioøn Xoaøi thanh ca: quaû vöøa, thôm ngon Xoaøi thôm: quaû vöøa, vò ngoït, höông raát thôm. Xoaøi töôïng: quaû to, aên xanh, chua. Thaønh phaàn hoùa hoïc: thòt xoaøi chöùa 76 – 80% nöôùc, ñöôøng 11 -20%, acid 0,2 – 0,54% (khi xanh coù theå ñaït 3,1%); caroten 3,1 mg%, vit B1 0,04 m,g%, vit B2 0,05 mg%, PP 0,3 mg%, vit C 13 mg%, acid chuû yeáu trong xoaøi laø acid gallic. Caùch choïn nguyeân lieäu: caàn quaû chín ñeàu, voû quaû coù maøu vaøng ñeán ñoû treân toaøn quaû. - trang 4 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät 5. Vaûi, Nhaõn, Choâm Choâm (xem hình 8, 9, 10 trang 22) Vaûi Ôû Vieät Nam, vaûi chæ coù töø Ngheä Tónh trôû ra, thuoäc 2 nhoùm: Vaûi thieàu – coù cuøi daøy, vò ngoït ñaäm. Gioáng tieâu bieåu laø vaûi thieàu Thuøy Laâm, quaû troøn vaø vaûi thieàu Phuù Hoä, quaû deït. Vaûi thieàu thu hoaïch vaøo thaùng 6. Vaûi ta coù raát nhieàu gioáng, quaû to hôn vaûi thieàu, coù vò chua hay ngoït; phaàn lôùn laø coù vò chua, haït to, thu hoaïch vaøo cuoái thaùng 4 ñaàu thaùng 5. Caùc gioáng vaûi ta ngon laø vaøi Phuùc Yeân, Laäp Thaïch, Myõ Ñöùc. Thaønh phaàn hoùa hoïc: cuøi vaûi coù 84,3% nöôùc, 0,7% protein, 0,3% lipid, 10 – 15% ñöôøng, 0,7% tro, vitamin vaø muoái khoaùng. Caùch choïn nguyeân lieäu: quaû coù saéc ñoû töø 1/3 quaû trôû leân. Choâm choâm Ñöôïc troàng ôû Nam boä (Ñoàng Nai, Haäu Giang), ôû Baéc Boä moïc hoang ôû Phuù Thoï, Tuyeân Quang – coøn goïi laø vaûi thieàu röøng. Choâm choâm coù 2 loaïi : thöù doùc haït vaø thöù khoâng doùc haït. Thu hoaïch chuû yeáu vaøo thaùng 5, thaùng 6. Caùch choïn nguyeân lieäu: quaû coù saéc ñoû, ñeàu. Nhaõn Ôû Vieät Nam coù 3 gioáng chính : Nhaõn cuøi – quaû to, voû daøy, cuøi daøy, ít nöôùc. Tieâu bieåu cho loaïi naøy laø gioáng nhaõn Höng Yeân, ñaëc bieät laø nhaõn Phoá Hieán khi xöa duøng ñeå tieán vua. Nhaõn ñöôøng pheøn – quaû nhoû hôn nhaõn cuøi, saéc voû hôi thaâm, haït nhoû, cuøi daøy, vò ngoït ñaäm vaø thôm (thöôøng gaëp nhaát). Nhaõn nöôùc: quaû to, haït to, voû moûng, cuøi moûng, vò ngoït (nhaõn xuoàng). Caùch choïn nguyeân lieäu: khoâng yeâu caàu nghieâm ngaët, loaïi nhaõn cuøi moûng hay cuøi daøy ñeàu duøng ñöôïc; löôïng ñöôøng cao laø yeâu caàu caàn thieát. 6. Ñu Ñuû (xem hình 11 trang 23) Veà caáu taïo: quaû ñu ñuû chín coù 5% voû, haït 18%, thòt quaû 77%. Haøm löôïng daàu trong haït ñu ñuû khoâ tôùi 30%. Veà thaønh phaàn hoùa hoïc: ñu ñuû chín coù 85 – 90% nöôùc, 8 – 12% ñöôøng, 0,4 – 1% protein, 0,1 – 0,7% lipid, 0,04 – 0,1% acid, 0,6 – 1% cellulose, 0,6 – 1,4% tro. Trong thaønh phaàn ñöôøng, saccharose chieám 16%, coøn ñöôøng khöû chieám 84%. Veà vitamin, ñu ñuû chöùa 30 – 130mg% vit C, 40 – 45mg% vit B1, 40 – 45 mg% vit B2, 0,2 – 0,3 mg% vit PP, 13 – 17,5mg% caroten. Ñu ñuû ra quaû vaø chín quanh naêm. Caùch choïn nguyeân lieäu: quaû meàm, chín vaøng hoaëc ñoû toaøn quaû; toát nhaát laø quaû khoâng neân coù quaù nhieàu haït. 7. Na, Mít Na Nguoàn goác: trung vaø nam Myõ, coù hai loaïi Na – maõng caàu: quaû hình tim, voû loài, thòt maøu traéng, mòn, vò ngoït vaø thôm. Na Xieâm – maõng caàu Xieâm: quaû to hôn, voû phaúng vaø coù gai, khi chín coù theå boùc ñöôïc, thòt quaû traéng ngaø, hôi xô, nhieàu nöôùc, vò doát chua. Loaïi naøy ra quaû quanh naêm, nhöng chính vuï laø thaùng 7 vaø thaùng 11. - trang 5 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät Na coù ôû khaép nôi, nhöng maõng caàu Xieâm chæ ñöôïc troàng ôû vuøng Nam boä, nhaát laø vuøng Laùi Thieâu Thaønh phaàn hoùa hoïc: thòt na chöùa 23,9% glucid, 1,6% protein, 0,3% lipid, 1% tro, 3,4% cellulose. Thòt maõng caàu Xieâm chöùa 11 – 14% ñöôøng. Ñaëc ñieåm kyõ thuaät cuûa maõng caàu Xieâm: khoái löôïng quaû 0,5 – 2 kg Tyû leä voû 15 – 27,7% Tyû leä haït 8,7 – 16,2% Tyû leä thòt quaû 54,6 – 71,5% Ñoä khoâ 15 – 17%. Caùch choïn nguyeân lieäu: chuû yeáu duøng maõng caàu xieâm do höông cuûa noù thôm hôn vaø vò chua ngoït ñaëc tröng hôn maõng caàu na. Neân choïn quaû chín hoaøn toaøn, voû xanh vaø boùng. Mít (xem hình 12, 13 trang 23) Mít laø loaïi caây nhieät ñôùi ñöôïc troàng ôû raát nhieàu nôi treân theá giôùi. Ñaâu ñaâu trong nöôùc ta cuõng coù theå tìm thaáy caây mít. Coù hai loaïi mít chính laø mít maät – muùi nhaõo vaø mít dai – muùi cöùng vaø dai hôn. Ôû khu vöïc Taây Nguyeân coøn coù mít Toá Nöõ quaû nhoû nhöng nhieàu muùi vaø ít xô. Thaønh phaàn hoùa hoïc: trong muùi mít chín coù 11 – 15% ñöôøng, chuû yeáu laø glucose vaø fructose, protein 3,1%, lipid 0,7%, tro 2,7%, cellulose 3,0%. Ngoaøi ra coøn coù moät ít caroten, vit C vaø B2. 8. Maän – Mô – Ñaøo Maän (xem hình 14 trang 24) Nguoàn goác: laø thöù quaû oân ñôùi; do ñoù, troàng ôû nöôùc ta coù phaåm chaát khoâng cao – quaû nhoû, vò chua vaø chaùt. Maän coù nhieàu gioáng, caùc gioáng ngon laø Sapa, Baéc Haø, maän Haäu, maän Cao Laïng, maän Ñaø Laït. Thaønh phaàn hoùa hoïc: 82,09 – 87,19% nöôùc, 7,37 – 12,36% ñöôøng, 0,63 – 1,68% acid. Vì ñaëc tính chua chaùt treân neân thöôøng ñöôïc öùng duïng ñeå cheá röôïu quaû leân men. Mô Nguoàn goác: töø Nga vaø moät soá nöôùc chaâu AÂu. Chuû yeáu laø moïc hoang ôû Vieät Nam; chæ coù moät soá nôi troàng taäp trung nhö Haø Nam Ninh, Haø Sôn Bình, Vónh Phuù, Thanh Hoùa. Thòt quaû mô chín coù 1,3 – 2,5% acid – chuû yeáu laø acid citric vaø tactric. Ngoaøi ra, coù ñöôøng 9,2%, chuû yeáu laø saccharose, cellulose 0,8%, moät ít dextrin vaø tinh boät, tro 0,7%, protein 0,9%. Ngoaøi ra coøn coù caùc thaønh phaàn khaùc nhö caroten, vit C, tanin, pectin, enzyme peroxidase vaø urease. Trong nhaân haït mô coù acid pangamic (vit B15) vôùi tyû leä khaù cao. Khi cheá bieán caàn chuù yù trong nhaân haït mô coøn coù 30 – 40% chaát daàu (daàu haïnh nhaân) vaø 3% amidalin vaø enzyme emusin. Enzyme naøy coù taùc duïng thuûy phaân amidalin thaønh HCN, C6H5CHO vaø glucose gaây say. Ñaøo Nguoàn goác: coù nguoàn goác töø Ba Tö; ñöôïc troàng ôû khaù nhieàu nöôùc. Ôû Vieät Nam, ñaøo ñöôïc troàng nhieàu ôû Hoaøng Lieân Sôn – Sapa, Cao Laïng, Haø Tuyeân Thòt quaû ñaøo coù chöùa caroten, licopen, criptoxantin, caxantin, 6,4% glucid, acid höõu cô chuû yeáu laø citric vaø tactric, tro 0,6%, protein 0,9%, vit C 10 mg%, acid clorogenic. Trong haït ñaøo cuõng coù chöùa nhieàu daàu 50%. Ngoaøi ra, coøn coù 3,5% amidalin vaø enzyme emunsin. - trang 6 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät 9. OÅi (xem hình 16 trang 24) Nguoàn goác: chaâu Myõ. Hieän nay oåi coù maët khaép nôi, moïc thaønh vuøng hoaëc troàng taäp trung. Vuøng oåi lôùn laø Nam Aù, Taây Phi vaø chaâu Myõ Ôû Vieät Nam coù nhieàu gioáng oåi: oåi môõ, oåi gaêng, oåi traâu, oåi ngheä, oåi bo, oåi Xaù lò laø caùc gioáng oåi coù quaû lôùn. Thaønh phaàn hoùa hoïc : oåi chöùa 77,9% nöôùc, 0,9% protein, 0,3% lipid, 15% glucid, 0,5% tro, vit B1 0,03 mg%, 0,03 mg% vit B2, 0,2 mg% vit PP, 130 – 300 mg% vit C. Caùch choïn nguyeân lieäu: cuøi daøy, höông thôm, vò ngoït, ruoät nhoû, haït ít. Yeâu caàu cuûa nguyeân lieäu ™ Ñöôøng / chaát khoâ: nhieàu ñöôøng – khoaûng 10 – 13 ñoä Brix laø thích hôïp. ™ Acid höõu cô : ñaëc tröng cho caùc loaïi quaû – citric trong nhoùm cam quít, döùa. ™ Maøu : moãi traùi caây coù moät maøu ñaëc tröng. ™ Nöôùc : nhieàu nöôùc ™ Vitamin, khoaùng : löôïng nhieàu hay ít tuøy ñaëc tính töøng loaïi quaû. B. Nguyeân lieäu phuï [1] 1. Nöôùc Yeâu caàu cuûa nöôùc trong saûn xuaát nöôùc traùi caây leân men Ñoä cöùng cuûa nöôùc khoâng quaù 2mg ñöông löôïng/L Haøm löôïng muoái Cl- khoâng quaù 150 mg/L Haøm löôïng muoái CaSO4 töø 130 – 200 mg/L Haøm löôïng Fe2+ khoâng quaù 0,3mg/L Caùc muoái coù goác NO3-,NO2- khoâng coù Toång soá khuaån laïc khoâng quaù 75 cfu/L Toång löôïng chaát khoâ hoøa tan khoâng quaù 850 mg/L 2. Ñöôøng Chuû yeáu laø duøng ñöôøng saccharose, boå sung vaøo nguyeân lieäu döôùi daïng syrup. 85OC, 180 phuùt Ñöôøng saccharose Naáu Nöôùc, a.citric Loïc Baõ Syrup ñöôøng - trang 7 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät 3. Naám men - duøng loaøi S.cerevisiae, qui trình nhaân gioáng ñöa vaøo saûn xuaát nhö sau (nhaân gioáng bao nhieâu caáp laø tuøy vaøo löôïng dòch leân men) Men gioáng Nhaân gioáng caáp 1 Men ñaõ nhaân gioáng. Nhaân gioáng caáp 2 Oáng nghieäm 10 Erlen 100ml 4. Caùc nguyeân lieäu phuï khaùc Bao goàm acid ñieàu chænh pH – chuû yeáu laø acid citric SO2 hoaëc NaHSO3 ñeå thanh truøng nguyeân lieäu. Coù theå duøng phuï gia baûo quaûn: vitamin C, phuï gia choáng vi sinh vaät. - trang 8 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät - trang 9 - III.Qui trình coâng ngheä Dieät khuaån Leân men chính Laéng caën – taùch men vaø laøm laïnh Leân men phuï Loïc trong Trôï loïc Men gioáng Baõ Baõ NaHSO3 ,SO2 Thanh truøng Saûn phaåm Roùt Bao bì Baõo hoøa CO2 CO2 Thu hoài dòch quaû Phoái cheá dòch leân men Ñöôøng, nöôùc Acid citric, natri bicacbonat Nguyeân lieäu Löïa choïn – phaân loaïi Röûa Xöû lyù sô boä Baõ Baõ Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät IV.Thuyeát minh qui trình coâng ngheä 1. Löïa choïn vaø phaân loaïi nguyeân lieäu 1.1 Muïc ñích cuûa quaù trình Nhaèm loaïi tröø nhöõng quaû khoâng ñuû qui caùch nhö saâu beänh, men moác, thoái hoûng hay khoâng ñaït yeâu caàu veà ñoä chín . . . ñoàng thôøi phaân loaïi nguyeân lieäu ñoàng ñeàu veà kích thöôùc, troïng löôïng, maøu saéc vaø ñoä chín ñeå deã daøng cho vieäc cô giôùi hoùa trong caùc böôùc xöû lyù tieáp theo. Vì laø nöôùc quaû leân men, neân neáu coù nhöõng quaû bò daäp chuùt ít thì vaãn coù theå taän duïng khi loaïi boû phaàn ñaõ bò daäp ñi – thöïc hieän trong quaù trình xöû lyù sô boä (caét, goït) sau naøy. Quan troïng nhaát laø yeâu caàu veà ñoä chín , quaû chín ñoàng ñeàu thì ñoàng ñeàu veà thaønh phaàn hoùa hoïc seõ deã kieåm soaùt veà chaát löôïng hôn. 1.2 Phöông phaùp thöïc hieän Tuøy vaøo khaû naêng cuûa töøng nhaø maùy maø coù theå phaân loaïi theo Phöông phaùp thuû coâng: laøm baèng tay treân baêng chuyeàn. Phöông phaùp cô giôùi hoùa: söû duïng maùy phaân loaïi theo daáu hieäu phaân chia – kích thöôùc, troïng löôïng, maøu saéc, ñoä nhaün, ñoä chín – vaø löïa choïn thoâng soá phaân chia thích hôïp. - Phaân loaïi theo kích thöôùc: duøng maùy phaân côõ kieåu truïc troøn – boä phaän phaân loaïi laø nhöõng caëp truïc hình coân hoaëc hình truï, ñoái vôùi hình coân thì caùc quaû ñöôïc phaân loaïi doïc theo chieàu daøi thaân coân, ñoái vôùi hình truï thì caùc quaû ñöôïc phaân loaïi nhôø vaøo khoaûng caùch khaùc nhau giöõa caùc truï – thöôøng duøng cho caùc quaû töông ñoái cöùng, daïng hình troøn ( leâ, taùo, cam, böôûi . . .). Duøng maùy phaân loaïi theo kieåu raây laéc nhieàu taàng – taàng treân cuøng maét roäng nhaát, taàng cuoái cuøng maét nhoû nhaát, heä thoáng raây chuyeån ñoäng laéc nhôø boä phaän chaán ñoäng. Duøng ñeå phaân loaïi nhöõng nguyeân lieäu coù kích thöôùc nhoû nhö mô, maän. - Duøng teá baøo quang ñieän phaân loaïi theo maøu saéc: söû duïng vôùi caùc loaïi quaû yeâu caàu ñoä chín ñoàng ñeàu treân toaøn quaû; khoâng duøng vôùi caùc loaïi quaû coù voû saàn suøi nhö khoùm. 2. Röûa 2.1 Muïc ñích - Nhaèm loaïi tröø caùc taïp chaát nhö ñaát, caùt, buïi, dö löôïng thuoác tröø saâu vaø ñaùng quan taâm nhaát laø caùc vi sinh vaät theo buøn ñaát baùm vaøo quaû. Neáu khoâng coù quaù trình röûa, vi sinh vaät treân seõ coøn laïi treân saûn phaåm, xaâm nhaäp vaøo thòt quaû trong quaù trình caét goït do ñoù coù theå aûnh höôûng khoâng toát ñeán chaát löôïng saûn phaåm cuoái cuøng. 2.2 Phöông phaùp thöïc hieän - Tuøy thuoäc vaøo loaïi quaû vaø möùc ñoä baån, tröôùc khi röûa, nguyeân lieäu coù theå ñöôïc ngaâm trong moät thôøi gian nhaát ñònh ñeå chaát baån deã daøng bò taùch ra trong quaù trình röûa tieáp theo – coù theå keát hôïp vôùi thoåi khí hoaëc duøng doøng nöôùc cuoán ñi caùc chaát baån coøn baùm dính. - Trong quaù trình ngaâm röûa, rau quaû coù theå bò toån thaát chaát dinh döôõng (vitamin, khoaùng. . .) neân quaù trình röûa phaûi tieán haønh caøng nhanh caøng toát; trong khi ñoù, nguyeân lieäu vaãn ñöôïc ñaûm baûo saïch vaø khoâng bò daäp naùt. - Nöôùc duøng ñeå röûa quaû phaûi ñaït chæ tieâu veà ñoä cöùng, haøm löôïng caùc ion kim loaïi – caùc chæ tieâu treân do boä Y teá qui ñònh. Coù theå duøng theâm Cl- ( < 5mg/L) ñeå taêng hieäu suaát quaù trình röûa, sau ñoù neân röûa laïi baèng nöôùc saïch. - Neân tính toaùn löôïng nöôùc duøng sao cho kinh teá. - trang 10 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät - Baûn chaát nguyeân lieäu – quaû meàm hay töông ñoái cöùng – cuõng aûnh höôûng tôùi vieäc choïn löïa phöông phaùp röûa: Ñoái vôùi caùc loaïi quaû meàm nhö xoaøi, nho duøng phöông phaùp tuyeån noåi keát hôïp vôùi thoåi khí. Ñoái vôùi caùc loaïi quaû töông ñoái cöùng nhö oåi, coùc, döùa coù theå chòu va chaïm, neân choïn phöông phaùp coù nhieàu taùc ñoäng cô hoïc hôn. - Moät soá thieát bò röûa: [7] Maùy röûa thoåi khí: duøng ñeå röûa caùc loaïi quaû meàm. Maùy baøn chaûi: röûa caùc loaïi quaû coù caáu taïo chaéc, beà maët xuø xì. Maùy röûa chaán ñoäng: duøng rung ñoäng ñeå ñaûo troän quaû, giuùp quaù trình röûa toât hôn. Maùy röûa tang troáng: thöôøng duøng röûa cuû hay caùc loaïi quaû cöùng. Maùy röûa kieåu baêng taûi: keát hôïp röûa thoåi khí vaø duøng baøn chaûi. (xem hình 20 trang 25) Maùy röûa kieåu baêng taûi laø moät beå nöôùc laøm baèng kim loaïi, trong ñoù coù boá trí baêng naâng chuyeån ñaët nghieâng. Nguyeân lieäu ñöôïc chuyeån ñoäng lieân tuïc tôùi löôùi saøng seõ rôi xuoáng baêng chuyeàn ñöôïc thaám öôùt bôûi vuøng röûa vaø chòu taùc ñoäng cuûa tia nöôùc phun ôû vuøng suùc. Doøng nöôùc saïch caáp ñeán beå seõ thay doøng nöôùc baån trong beå taïo neân doøng löu thoâng. Ôû maùy röûa baêng taûi, ñeå naâng cao chaát löôïng röûa, vieäc ñaàu tieân laø caàn ñaûm baûo röûa ñoàng ñeàu caùc maët nguyeân lieäu; thöù hai phaûi taêng cöôøng ñoä caùc quaù trình taùch taïp chaát baån. 3. Xöû lyù sô boä 3.1 Muïc ñích: loaïi boû phaàn hö, daäp, boû voû, haït, cuoáng . . . ñeå chuaån bò cho quaù trình thu hoài dòch quaû / thòt quaû. 3.2 Phöông phaùp: tuøy vaøo töøng loaïi quaû maø phöông phaùp xöû lyù thu hoài khaùc nhau, coù theå keát hôïp vôùi quaù trình nhieät, duøng hoùa chaát ñeå giuùp quaù trình boùc voû deã daøng hôn hay boùc voû tröïc tieáp. Thöïc hieän chuû yeáu baèng phöông phaùp thuû coâng. Moät soá phöông phaùp boùc voû cuûa moät vaøi loaïi quaû [4] Chuoái: loät voû baèng tay, sau ñoù töôùc xô, caét ñaàu vaø caét mieáng. Döùa: caét ñaàu ( caét baèng ñeå traùnh bò leäch taâm), ñoät loõi, goït voû, söûa maét vaø caét mieáng. Öu tieân phöông phaùp cô giôùi hoùa khi nguyeân lieäu ñoàng nhaát veà kích thöôùc. Xoaøi: goït voû baèng dao saéc hoaëc baèng phöông phaùp hoùa hoïc. Ñoái vôùi phöông phaùp hoùa hoïc, duøng NaOH 20%, nhieät ñoä 80 – 900C, trong 4 – 5 phuùt. Sau ñoù, röûa xuùt baùm theo thòt quaû vaø duøng phenolphtalein ñeå kieåm tra. Cam quít: chaàn quaû trong nöôùc soâi 20 – 30s ñoái vôùi quít, 50 – 60s ñoái vôùi cam, ñeå nguoäi töï nhieân ( 500C) sau ñoù taùch voû, laøm saïch sôù traéng ( vì trong sôù traéng coù narigin – moät loaïi glycosit gaây vò ñaéng cho dòch quaû eùp) baèng xuùt 0,8 – 1% trong nöôùc 75 – 800C, 3 – 4s ñoái vôùi quít vaø 7 – 10s ñoái vôùi cam, röûa xuùt vaø chaát ñaéng baèng nöôùc hoaøn löu trong 60 – 90 phuùt – laáy haït vaø eùp thu hoài dòch quaû. Coù theå duøng moät caùch ñôn giaûn hôn laø caét ñoâi quaû vaø eùp laáy nöôùc. - Thieát bò: maùy nghieàn buùa kieåu truïc ngang coù caáu taïo nhö hình veõ (xem hình 21 trang 25). Boä phaän gaây ra va ñaäp vaøo nguyeân lieäu laø caùc buùa nghieàn ñöôïc treo treân caùc choát cuûa roâto ñaët naèm ngang. Khi roâto quay, löïc ly taâm laøm caùc buùa naèm ôû vò trí höôùng taâm vaø döï tröõ moät ñoäng naêng lôùn. Vaät lieäu qua boä phaân cung caáp töø phía treân vaøo maùy lieàn bò caùc buùa nghieàn quay ñaäp vaøo vaø va chaïm vôùi caùc thieát bò naèm trong buoàng nghieàn. Trong quaù trình va ñaäp, buùa seõ truyeàn cho vaät lieäu ñoäng naêng taïo thaønh coâng xeù nguyeân - trang 11 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät lieäu nhoû hôn. Caùc phaàn töû coù kích thöôùc beù hôn kích thöôùc loã saøng thì loït ra ngoaøi buoàng nghieàn vaø laø saûn phaåm sau nghieàn; caùc phaàn töû coù kích thöôùc lôùn tieáp tuïc bò va ñaäp, phaù vôõ. ƒ Nhö vaäy, quaù trình laøm vieäc cuûa maùy nghieàn kieåu buùa truïc ngang toàn taïi 3 giai ñoaïn lieân tuïc xaûy ra, maø caùc giai ñoaïn naøy ñöôïc ñaëc tröng bôûi söï bieán ñoåi cuûa nguyeân lieäu trong buoàng nghieàn nhö sau: Giai ñoaïn 1: cung caáp nguyeân lieäu. Giai ñoaïn 2: gia coâng nguyeân lieäu trong buoàng nghieàn. Giai ñoaïn 3: vaän chuyeån saûn phaåm ra khoûi buoàng nghieàn. Quaû cöùng loã raây nhoû hôn quaû meàm. Ví duï: quaû döùa thuoäc loaïi quaû cöùng neân söû duïng loã raây nhoû. Quaû taùo thuoäc loaïi quaû meàm neân söû duïng kích thöôùc loã raây lôùn hôn. 4. Thu hoài dòch quaû [3] 4.1 Muïc ñích: khai thaùc nguyeân lieäu ñeå chuaån bò cho quaù trình leân men. 4.2 Phöông phaùp thöïc hieän: ngöôøi ta coù ba caùch ñeå thu hoài dòch quaû. - Caùch 1: duøng maùy eùp, eùp traùi caây, thu laáy dòch. Caùch laøm naøy thöôøng khoâng trieät ñeå vì hieäu suaát thu nhaän dòch quaû phuï thuoäc raát nhieàu ôû maùy eùp vaø tính chaát chaát hoùa hoïc, vaät lyù cuûa loaïi quaû ( thöôøng duøng cho caùc loaïi quaû coù nhieàu nöôùc). Coù theå xay hoaëc laøm daäp, duøng enzyme ñeå hoã trôï cho quaù trình eùp. Ví duï: duøng enzyme ñeå thuûy phaân pectin hoã trôï cho quaù trình eùp. - Caùch 2: nghieàn naùt quaû hay caét mieáng nhoû roài ñem leân men ( thöôøng duøng vôùi caùc loaïi quaû khoù taùch dòch baøo nhö chuoái). - Caùch 3: duøng ñöôøng ñeå trích ly caùc thaønh phaàn coù trong quaû ra ngoaøi. Trong tröôøng hôïp naøy, dòch trích ly seõ chöùa raát nhieàu ñöôøng, ngöôøi ta seõ pha loaõng dòch ñöôøng naøy ñeán haøm löôïng ñöôøng caàn thieát cho quaù trình leân men ( thöôøng duøng cho caùc loaïi quaû nhö mô). 5. Pha cheá dòch leân men 5.1 Muïc ñích: taïo dòch leân men phuø hôïp – moâi tröôøng thích hôïp cho naám men hoaït ñoäng, chuaån bò cho quaù trình leân men. 5.2 Caùch thöïc hieän: a) Ñieàu chænh haøm löôïng chaát khoâ - Haøm löôïng chaát khoâ caàn ñaït ñöôïc tröôùc khi leân men khoaûng 10 – 13oBx. Do vaäy dòch quaû sau khi thu hoài chöa ñaït haøm löôïng chaát khoâ nhö treân thì caàn tieán haønh pha cheá (coù theå theâm nöôùc neáu quaû coù haøm löôïng chaát khoâ cao hay theâm syrup ñöôøng neáu thaáp sao cho ñaït haøm löôïng chaát khoâ theo yeâu caàu). b) Ñieàu chænh pH pH caàn ñaït ñöôïc khoaûng 4 – 4,5. Neáu dòch quaû coù pH < 4 ta boå sung NaHCO3 ñeå trung hoøa bôùt, ñöa veà pH thích hôïp. Neáu pH lôùn thì theâm acid (thöôøng duøng acid citric). c) Boå sung nitô Nitô trong nguyeân lieäu khoâng ñuû cho naám men sinh tröôûng, phaùt trieån, daãn ñeán söï töï phaân cuûa naám men taêng, aûnh höôûng ñeán höông vò saûn phaåm. Do ñoù caàn boå sung nitô vaøo dòch leân men. Nitô coù theå boå sung thoâng qua caùc muoái voâ cô nhö NH4Cl, (NH4)2HPO4 hay dòch chieát naám men. - trang 12 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät Dòch chieát naám men ngoaøi cung caáp nitô coøn cung caáp theâm moät soá khoaùng, vitamin giuùp naám men hoaït ñoäng toát hôn neân thôøi gian leân men ñöôïc ruùt ngaén hôn so vôùi söû duïng caùc muoái voâ cô. Tuy nhieân giaù thaønh maéc hôn, neân trong thöïc teá ngöôøi ta hay duøng caùc muoái voâ cô (thöôøng duøng (NH4)2HPO4, haøm löôïng khoaûng 100mg/L). 6. Thanh truøng baèng SO2 hay NaHSO3 6.1 Muïc ñích: Tieâu dieät moät phaàn vi sinh vaät coù trong dòch leân men, ngaên chaën söï leân men töï phaùt (neáu coù), coù theå laøm trong dòch leân men tröôùc khi leân men. Phöông phaùp thöïc hieän: thöôøng suïc SO2 döôùi daïng loûng hay döôùi daïng muoái NaHSO3 (haøm löôïng khoaûng 30 – 120mg/L). 7. Leân men chính 7.1 Muïc ñích: chuyeån ñöôøng thaønh etanol, CO2 vaø caùc saûn phaåm phuï khaùc, taïo neân muøi vò ñaëc tröng cho saûn phaåm. 7.2 Phöông phaùp thöïc hieän - Cho dòch quaû leân men vaøo thieát bò leân men (thöôøng duøng thieát bò hình truï, ñaùy coân, coù theå tích lôùn, coù chieàu cao lôùn). - Naám men sau khi ñöôïc nhaân gioáng ñaït ñöôïc soá teá baøo/mL caàn thieát thì cho vaøo thieát bò, thöïc hieän quaù trình leân men (löôïng naám men thöôøng duøng khoaûng 10 trieäu teá baøo/mL). - Vieäc choïn löïa phöông phaùp vaän haønh quaù trình leân men döïa treân kieåu hình leân men (leân men kín hay leân men hôû), phöông thöùc leân men (leân men giaùn ñoaïn hay leân men lieân tuïc). 7.3 Caùc bieán ñoåi xaûy ra trong quaù trình leân men [2] - Quaù trình chuyeån hoùa ñöôøng thaønh röôïu ñöôïc thöïc hieän qua moät chuoãi phaûn öùng heát söùc phöùc taïp, lieân quan maät thieát ñeán quaù trình phosphoryl hoùa caùc hôïp chaát höõu cô. Ôû giai ñoaïn ñaàu – giai ñoaïn phosphoryl hoùa, caùc hôïp chaát ñöôøng – phosphat ñöôïc taïo thaønh. Hôïp chaát cuoái cuøng ñöôïc taïo thaønh ôû giai ñoaïn naøy laø fructose - 1,6 - diphosphat. Tieáp tuïc quaù trình chuyeån hoùa, hôïp chaát naøy bò phaân caét thaønh hai phaân töû triozophosphat, ñoù laø dioxyacetonphosphat vaø aldehyd – 3 phosphoglycerinic. Aldehyd – 3 phosphoglycerinic sau khi bò dehydro vaø ñöôïc phosphoryl hoùa seõ trôû thaønh acid - 1,3 - diphosphoglycerinic. Acid naøy sau quaù trình dehydro vaø phosphoryl hoùa tieáp theo seõ chuyeån thaønh acid piruvic. Hôïp chaát cuoái cuøng naøy sau khi bò decarboxyl seõ taïo thaønh acid cacbonic vaø acetaldehyd. Tieáp tuïc, quaù trình chuyeån hoùa ñeán giai ñoaïn cuoái cuøng laø söï taïo thaønh röôïu etylic. - Söï hình thaønh caùc saûn phaåm phuï: este, röôïu baäc cao, röôïu cao phaân töû, aldehid, diacetyl… - pH giaûm do söï taïo thaønh CO2 vaø acid höõu cô. Heä thoáng ñeäm phosphat bò phaù vôõ vaø chuyeån sang heä thoáng ñeäm acid höõu cô – muoái cuûa acid höõu cô. - Theá oxy hoùa khöû thay ñoåi (thöôøng giaûm do söï hao huït haøm löôïng oxy hoøa tan). - Löôïng nitô toång giaûm. - Söï keát laéng cuûa naám men: nhieàu nhaát ôû giai ñoaïn cuoái cuûa quaù trình leân men chính, khi haøm löôïng CO2 sinh ra ít nhaát. - Söï taïo boït: phuï thuoäc vaøo caùc chaát nhö protein, polyphenol, CO2… - trang 13 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät 7.4 Chuûng naám men thöôøng söû duïng: S.cerevisiae, S.uvarum, S.vini, S.oviformis, S.ellipsodeus - S.cerevisiae: laø naám men noåi, thích nghi vôùi ñieàu kieän sinh tröôûng vaø phaùt trieån ôû nhieät ñoä cao, phaân boá chuû yeáu ôû caùc lôùp chaát loûng beà maët moâi tröôøng. Trong suoát thôøi gian leân men, vaø thaäm chí khi quaù trình ñaõ keát thuùc, teá baøo naám men cöù lô löûng nhö vaäy. Khaû naêng keát laéng cuûa chuùng raát keùm. [2] - S.uvarum: laø naám men chìm, thích nghi vôùi vieäc phaùt trieån ôû nhieät ñoä thaáp hôn. Chuùng phaân boá chuû yeáu ôû lôùp taàng saâu cuûa dòch ñöôøng trong thieát bò leân men. Trong quaù trình leân men, chuùng coù xu höôùng chìm saâu vaø keát laéng xuoáng ñaùy thuøng. Khi quaù trình leân men chính keát thuùc thì phaàn lôùn löôïng sinh khoái ñaõ bò keát laéng. ÔÛ nhieät ñoä 00C, naám men chìm vaãn coù khaû naêng leân men; trong khi ñoù, chæ caàn ôû nhieät ñoä thaáp hôn 100C moät chuùt thì naám men noåi ñaõ trôû thaønh voâ hoaït. [2] - Maëc daàu coù söï khaùc nhau veà ñaëc tính coâng ngheä nhö vaäy nhöng giöõa hai loaøi naám men naøy khoâng coù moät ranh giôùi roõ raøng. Ngöôøi ta ñaõ chöùng minh ñöôïc raèng söï khaùc bieät giöõa chuùng chaúng qua laø söï thích öùng vôùi moâi tröôøng soáng maø thoâi. 7.5 Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình leân men [2] a) Moâi tröôøng dinh döôõng - Nguoàn cacbon: naám men söû duïng nguoàn cacbon ñôn tröôùc nhö fructose, glucose coù ñoàng thôøi trong caùc quaû nhö chuoái, cam quít; tieáp ñeán laø nhoùm ñöôøng ñoâi – chuû yeáu laø saccharose coù nhieàu trong caùc loaïi quaû nhö xoaøi, döùa. Nhoùm ñöôøng tam khoâng coù nhieàu trong caùc loaïi quaû. Nguoàn ñöôøng coù theå coøn dö sau quaù trình leân men do noàng ñoä röôïu taïo khoâng nhieàu, 5 -70Bx hoaëc thaáp hôn. Löôïng ñöôøng soùt ñoái vôùi caùc loaïi quaû chua (cam chanh) thöôøng cao hôn, trong khi ñoù caùc loaïi quaû pH cao löôïng ñöôøng thaáp hôn; vì ñoái vôùi cuøng löôïng ñöôøng, quaû coù pH thaáp cho caûm nhaän veà ñoä ngoït keùm hôn. - Nguoàn nitô: chuû yeáu laø nguoàn boå sung. Nguyeân toá vi löôïng: trong traùi caây coù töông ñoái ñaày ñuû caùc vitamin vaø khoaùng neân ít khi boå sung nguoàn dinh döôõng naøy. b) Ñieàu kieän leân men • Gioáng naám men: raát quan troïng Chuûng naám men vaø chaát löôïng cuûa chuûng naám men seõ quyeát ñònh: - Toác ñoä vaø möùc ñoä leân men - Haøm löôïng saûn phaåm chính, saûn phaåm phuï taïo thaønh trong saûn phaåm - Toác ñoä vaø khaû naêng keát laéng: naám men deã laéng thì seõ thuaän lôïi cho quaù trình laéng, loïc, thu hoài naám men söû duïng cho ñôït saûn xuaát tieáp theo. - Möùc ñoä thoaùi hoùa gioáng. - Khaû naêng choáng chòu ñoái vôùi söï thay ñoåi ñoät ngoät cuûa moâi tröôøng. Neáu söû duïng gioáng thuaàn thì khaû naêng choáng chòu toát, ñoä beàn vöõng cao, quaù trình leân men xaûy ra ñoàng ñeàu, taïo ra saûn phaåm coù chaát löôïng toát, (saûn xuaát nöôùc traùi caây leân men coù noàng ñoä coàn thaáp thì moät chuûng naám men phuø hôïp, chaát löôïng toát coù theå taùi söû duïng 8 – 10 laàn). • Ñieàu kieän gaây men gioáng: trong quaù trình gaây men gioáng caàn suïc töø töø SO2 vôùi noàng ñoä taêng daàn ñeå naám men thích nghi daàn. - trang 14 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät • Löôïng naám men gieo caáy ban ñaàu Maät ñoä gieo caáy caøng lôùn thì: - Thôøi gian ñeå thieát laäp theá caân baèng ñoäng giöõa quaàn theå naám men vôùi moâi tröôøng leân men caøng ngaén. - Tyû leä soá teá baøo naûy choài thaáp, neân cöôøng ñoä trao ñoåi chaát cuûa teá baøo naám men thaáp, löôïng saûn phaåm baäc hai (caùc saûn phaåm phuï) giaûm, chaát löôïng nöôùc uoáng ñöôïc naâng cao. - Toác ñoä sinh saûn töông ñoái beù. - Tuy nhieân neáu gieo caáy quaù 70.106 teá baøo/mL dòch leân men, thì hieäu quaû khoâng roõ reät do söï caïnh tranh cô chaát cuûa naám men, ñoàng thôøi taêng chi phí cho quaù trình nhaân gioáng. • Söï phaân boá naám men trong dòch leân men, kích thöôùc hình daïng boàn leân men - Phaân boá caøng ñoàng ñeàu thì leân men caøng toát. Söï phaân boá phuï thuoäc vaøo cöôøng ñoä khuaáy ñaûo. Cöôøng ñoä khuaáy ñaûo caøng lôùn thì thôøi gian leân men ñöôïc ruùt ngaén. Nhöng sinh nhieàu saûn phaåm baäc hai. Töø ñoù laøm höông vò saûn phaåm bò aûnh höôûng xaáu. Do ñoù phaûi khuaáy ñaûo hôïp lyù. - Thieát bò leân men ñöùng, hình truï, ñaùy coân, theå tích lôùn, chieàu cao lôùn ñöôïc söû duïng töông ñoái hieäu quaû. Vieäc khuaáy ñaûo dòch leân men ôû nhöõng thieát bò naøy laø hoaøn toaøn töï nhieân nhôø söï khaùc veà nhieät ñoä giöõa vuøng treân vaø vuøng döôùi cuûa dòch leân men. Ngoaøi ra CO2 thoaùt ra trong quaù trình leân men cuõng laøm taêng cöôøng ñoä khuaáy ñaûo. • Noàng ñoä chaát hoøa tan trong dòch leân men: phaûi thích hôïp (10 – 13oBx) - Neáu noàng ñoä quaù cao seõ taïo aùp löïc thaåm thaáu lôùn, phaù huûy traïng thaùi sinh lyù bình thöôøng cuûa naám men, thôøi gian leân men keùo daøi, noàng ñoä ñöôøng soùt cao. - Neáu noàng ñoä thaáp, cô chaát ít, löôïng ñöôøng soùt khoâng ñaït nhö mong muoán. • Noàng ñoä saûn phaåm leân men: saûn phaåm chính cuûa quaù trình leân men laø röôïu etylic vaø CO2. - Etylic < 2%: hoaït ñoäng cuûa naám men bình thöôøng > 2%: khaû naêng naûy choài baét ñaàu giaûm 5%: khaû naêng naûy choài chaám döùt, quaù trình leân men vaãn tieáp tuïc > 12%: leân men bò ñình chæ hoaøn toaøn - CO2: tuy öùc cheá söï leân men nhöng do giuùp taêng cöôøng ñoä khuaáy ñaûo, neân leân men thuaän lôïi hôn. • pH dòch leân men: quaù thaáp hay quaù cao ñeàu gaây öùc cheá hoaït ñoäng naám men. Neáu pH > 5 seõ nghieâng theo quaù trình taïo glycerin. • Haøm löôïng oxi trong dòch leân men: oxi chæ caàn trong giai ñoaïn ñaàu cuûa quaù trình leân men ñeå taêng sinh khoái. - Oxi ít thì söï sinh saûn bò haïn cheá, leân men chaäm do ñoù höông vò saûn phaåm khoâng ñaït. - Oxi nhieàu thì naám men naûy choài nhieàu, taïo nhieàu saûn phaåm phuï, chaát khoâ söû duïng ñeå taêng sinh khoái nhieàu, noàng ñoä ñöôøng ñeå leân men röôïu khoâng ñaït laøm giaûm chaát löôïng saûn phaåm. • Nhieät ñoä vaø aùp suaát trong boàn leân men Nhieät ñoä cao thì - Thôøi gian leân men ngaén - Maät ñoä naám men toái ña ñaït ñöôïc cao hôn so vôùi nhieät ñoä thaáp - trang 15 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät - Leân men trieät ñeå hôn nhöng saûn phaåm baäc hai (ñaëc bieät laø diacetyl) taïo ra nhieàu hôn. - Sinh khoái nhieàu hôn nhöng löôïng teá baøo cheát laïi nhieàu hôn, toác ñoä thoaùi hoùa cuõng nhanh hôn. Do ñoù tyû soá giöõa caùc caáu töû trong saûn phaåm khoâng caân ñoái, chaát löôïng saûn phaåm giaûm (nöôùc leân men coù gas thöôøng leân men ôû nhieät ñoä 6 -15oC). Nhieät ñoä leân men caàn khoáng cheá khoâng ñeå vöôït quaù 36oC, vì ôû nhieät ñoä naøy naám men seõ bò öùc cheá. Aùp suaát beà maët - Ôû nhieät ñoä thöôøng, toác ñoä leân men seõ bò ñình chæ neáu aùp suaát trong thieát bò leân men leân ñeán 3-4 kG/cm2. Cho neân trong thöïc teá saûn xuaát, aùp suaát khoâng taêng quaù 1 kG/cm2. - Ôû giai ñoaïn ñaàu: trong moät giôùi haïn nhaát ñònh, neáu aùp suaát cao thì sinh khoái taïo thaønh ít vaø möùc ñoä thoaùi hoùa gioáng nhanh do khoâng chòu ñöôïc aùp löïc cao. - Khi quaù trình leân men gaàn keát thuùc thì vieäc taêng aùp suaát döôøng nhö khoâng gaây aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng naám men vaø tieán trình leân men. Ngöôïc laïi noù coøn haïn cheá ñöôïc quaù trình oxy hoùa vaø laøm taêng ñoä beàn cho saûn phaåm. - Thôøi gian leân men chính khoaûng 1 – 2 ngaøy, tuøy vaøo chuûng loaïi naám men vaø nhieät ñoä leân men, maät ñoä gieo caáy naám men . . . - Nhieät ñoä leân men chính phuï thuoäc vaøo chuûng naám men. 8. Loïc vaø laøm laïnh 8.1 Muïc ñích: loaïi boû sinh khoái naám men ñeå haïn cheá toái ña söï leân men theâm dòch ñöôøng vaø taïo caùc saûn phaåm baát lôïi khaùc, kieåm soaùt ñoä coàn trong khoaûng mong muoán < 5%. Laøm laïnh ñeå ñöa veà nhieät ñoä toái öu cuûa quaù trình leân men phuï. 8.2 Phöông phaùp: - Thieát bò loïc: phoå bieán laø thieát bò loïc khung baûn, coät loïc, maøng loïc. - Quaù trình loïc phaûi tieán haønh trong ñieàu kieän kín, nhieät ñoä thaáp ñeå haïn cheá toån thaát CO2 vaø vi sinh vaät xaâm nhaäp. 9. Leân men phuï [1], [3] - Thöïc hieän moät soá chuyeån hoùa ñeå laøm taêng höông vò cho saûn phaåm (nhaát laø quaù trình khöû aldehyd vaø diacetyl, toång hôïp theâm caùc este taïo höông). Ngoaøi ra coøn coù taùc duïng baõo hoøa CO2 (neáu coù), laéng vaø laøm trong saûn phaåm. - Quaù trình leân men vaãn tieáp tuïc xaûy ra nhöng vôùi toác ñoä chaäm. - Treân nguyeân taéc, thôøi gian leân men phuï caøng daøi thì khaû naêng baõo hoøa CO2 vaøo dung dòch caøng lôùn, caùc phaûn öùng dieãn ra hoaøn toaøn, taïo neân söï hoøa quyeän vaø haøi hoøa cho saûn phaåm. Nhöng neáu thôøi gian leân men quaù daøi thì do löôïng ñöôøng soùt trong dung dòch laø lôùn, taïo ñieàu kieän cho vi khuaån phaùt trieån vaø gaây hö hoûng saûn phaåm. - Quaù trình leân men phuï caàn kieåm soaùt O2, khoâng cho O2 xaâm nhaäp vaøo thieát bò leân men vì chuùng gaây ra nhöõng phaûn öùng oxi hoùa – khöû, giaûm chaát löôïng saûn phaåm. Thieát bò caàn ñöôïc veä sinh thöôøng xuyeân, traùnh Fe, Cu vaøo dòch leân men thuùc ñaåy quaù trình oxi hoùa. - Trong quaù trình leân men phuï xaûy ra hieän töôïng töï phaân cuûa naám men. Neáu quaù trình naøy xaûy ra ít thì hoaøn toaøn coù lôïi cho chaát löôïng saûn phaåm. Nhöng neáu quaù trình naøy xaûy ra quaù maïnh seõ sinh ra nhieàu muøi khoù chòu, gaây hö hoûng saûn phaåm. - trang 16 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät - Thôøi gian leân men phuï tuøy thuoäc vaøo chuûng naám men, vaøo nguyeân lieäu ban ñaàu. - Nhieät ñoä leân men phuï cuõng tuøy thuoäc vaøo chuûng naám men. Nhieät ñoä toái ña laø 100C, toái thieåu laø 2 – 40C. 10. Loïc - Loïc: loaïi boû hoaøn toaøn sinh khoái naám men coøn soùt laïi. Quaù trình loïc ôû giai ñoaïn naøy raát quan troïng vì neáu loïc khoâng kyõ, saûn phaåm sau naøy raát deã hö hoûng vaø deã bò ñuïc do teá baøo naám men coøn soùt laïi trong saûn phaåm. - Phöông phaùp thöïc hieän: loïc ôû nhieät ñoä thaáp, aùp suaát chaân khoâng, heä thoáng kín ñeå traùnh toån thaát CO2; traùnh söï xaâm nhaäp cuûa oxi vaø caùc vi sinh vaät khaùc. - Thieát bò loïc: khung baûn, coät loïc, maøng loïc. Coù theå boå sung theâm chaát trôï loïc ñeå quaù trình loïc ñöôïc toát hôn, saûn phaåm coù ñoä trong toát hôn. Ngoaøi ra, coù theå tieán haønh loïc baèng phöông phaùp ly taâm, thieát bò tuy ñaét tieàn hôn nhöng hieäu quaû cao hôn. 11. Thanh truøng - Muïc ñích cuûa quaù trình naøy laø tieâu dieät toaøn boä naám men coù trong dòch leân men, ñình chæ quaù trình leân men. Ngoaøi ra, coøn coù taùc duïng tuûa moät soá hôïp chaát nhaïy caûm do nhieät, maø quan troïng nhaát laø protein sinh ra do quaù trình töï phaân cuûa naám men do ñoù laøm saûn phaåm trong hôn - Ñoä coàn khoâng cao trong saûn phaåm khieán ñaây trôû thaønh moät quaù trình khoâng theå boû qua. Cheá ñoä thanh truøng ñeå dieät ña soá naám men, keå caû loaøi söû duïng ñeå leân men nöôùc traùi caây laø 60 – 700C trong 2 phuùt. - Thieát bò söû duïng ñeå thanh truøng: ñaây laø quaù trình thanh truøng ngoaøi bao bì. Thieát bò thanh truøng daïng oáng loàng oáng: hôi ñi phía ngoaøi oáng, dung dòch chaûy phía trong; coù theå söû duïng thieát bò coù nhieàu oáng loàng gheùp vôùi nhau xen keõ , trong ñoù, oáng trong cuøng laø oáng loûng, oáng ngoaøi cuøng daãn hôi. Thieát bò thanh truøng daïng maøng: cho chaát loûng chaûy maøng treân beà maët truyeàn nhieät ñöôïc ñöa leân tôùi nhieät ñoä thanh truøng (truyeàn nhieät do daãn nhieät). Thanh truøng baèng maøng sieâu loïc: cho dung dòch qua maøng sieâu loïc, taát caû caùc teá baøo vi sinh vaät, caùc ñaïi phaân töû sinh hoïc (nhö protein, enzyme) bò giöõ laïi treân maøng. Neáu thanh truøng ngoaøi bao bì thì CO2 ñöôïc naïp vaøo phaûi hoaøn toaøn voâ truøng. - Thieát bò söû duïng ñeå thanh truøng: thanh truøng trong bao bì. Söû duïng thieát bò thanh truøng kieåu tunel, chai ñöôïc baêng chuyeàn vaän chuyeån qua caùc vuøng coù nhieät ñoä taêng daàn ñeán nhieät ñoä thanh truøng, sau khi thanh truøng, chai chaïy qua vuøng coù nhieät ñoä giaûm daàn (laøm nguoäi) vaø ñi ra ngoaøi. 12. Baõo hoøa CO2 vaø chieát chai [2] - Muïc ñích: boå sung CO2, hoaøn thieän saûn phaåm. CO2 coøn coù chöùc naêng baûo quaûn saûn phaåm nhôø khaû naêng haïn cheá söï hoâ haáp cuûa vi sinh vaät khi ñaït noàng ñoä caàn thieát. - Nöôùc leân men ñöôïc cacbonic hoùa baèng caùch laép moät “bugi” ñeå tia CO2 vaøo thuøng leân men phuï. Ñeå ñaït hieäu quaû cao cuûa quaù trình baõo hoøa thì aùp löïc trong bình chöùa neân vaøo khoaûng 1,6 kg/cm2, coøn aùp löïc tia vaøo khoaûng 2 kg/cm2 (1kg/cm2 ~ 1at). - Nguyeân lyù caáu taïo cuûa maùy chieát chai ñaúng aùp: chai chaïy treân baêng xích cho ñeán tröôùc maùy xích thì ñöôïc moät baùnh xe hình sao gaït vaøo ñuùng vò trí pittong, pittong naøy di chuyeån quanh truïc vaø ñöa chai ñeán ñuùng taàm cuûa ñaàu cao su vaø bò ñaàu cao su ngoaïm chaët. - trang 17 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät Luùc naøy chai vaãn tieáp tuïc quay vaø khi quay gaàn heát moät voøng quanh maùy chieát thì quaù trình roùt nöôùc traùi caây vaøo chai cuõng keát thuùc. 13. Caùc saûn phaåm phuï cuûa quaù trình leân men [2] - Glycerin: coù theå tích tuï tôùi noàng ñoä 3g/L. Giuùp laøm meàm vò, taêng cöôøng ñoä ñaäm ñaø cho saûn phaåm; nhöng neáu haøm löôïng cao seõ taïo aûnh höôûng khoâng toát. - Röôïu cao phaân töû: propanol, butanol, . . . ñöôïc taïo thaønh chuû yeáu ôû giai ñoaïn leân men chính, pha log, gaây vò khoù chòu cho saûn phaåm. - Acid höõu cô: lactic, citric, acetic . . . - Este vaø aldehyd: este ñöôïc taïo thaønh moät phaàn nhoû do naám men, vaø laø saûn phaåm cuûa caùc acid höõu cô vaø röôïu trong saûn phaåm. Caùc este coù yù nghóa quan troïng trong saûn xuaát ñoà uoáng leân men vì noù chính laø yeáu toá quyeát ñònh höông thôm cho saûn phaåm. Aldehyd laø saûn phaåm cuûa quaù trình trao ñoåi chaát cuûa naám men, noù ñöôïc taïo thaønh thoâng qua con ñöôøng oxi hoùa röôïu baäc cao. Aldehyd töø 10 – 15 mg/L thì coù taùc duïng laøm taêng theâm höông cho saûn phaåm, neáu cao thì khoâng toát. - Aceton, diacetyl: 2-3 butadiol laø saûn phaåm cuûa hoaït ñoäng soáng cuûa teá baøo naám men. Diacetyl thöôøng ôû möùc 0,35 – 0,55 mg/L; nhöng trong quaù trình leân men phuï, chuùng bò khöû vaø giaûm xuoáng tôùi möùc cho pheùp < 0,2 mg/L. Toùm laïi: leân men saûn xuaát nöôùc traùi caây thöïc chaát laø leân men röôïu nhöng vôùi noàng ñoä coàn thaáp ( < 5%). Do vaäy, cô sôû cuûa quaù trình leân men nöôùc traùi caây döïa treân quaù trình leân men röôïu. Ñi töø ñöôøng glucose, fructose qua chu trình EMP cho ra pyruvic, töø pyruvic ra etanol. Vieäc taïo ñöôïc saûn phaåm nöôùc traùi caây leân men chaát löôïng toát, ngon phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá; trong ñoù, caùc yeáu toá chính laø: Chuûng naám men. Löôïng naám men söû duïng (soá teá baøo/mL). Nhieät ñoä vaø thôøi gian leân men. Haøm löôïng chaát khoâ ban ñaàu. pH dòch leân men. Haøm löôïng ñöôøng soùt . V. Saûn phaåm 1. Caùc daïng hö hoûng saûn phaåm nöôùc traùi caây leân men [6] Coù theå chia laøm hai daïng chính Khuyeát taät: nhöõng bieán ñoåi veà maøu saéc, muøi vò, ñoä trong cuûa saûn phaåm. Beänh : söï leân men taïp, gaây muøi vò khoù chòu, nhaày nhôùt cho saûn phaåm. a) Khuyeát taät Nguyeân nhaân: do caùc bieán ñoåi hoùa hoïc, hoùa sinh hay hoùa lyù. Caùc daïng hö hoûng : - Nöôùc leân men bò ñen: nguyeân nhaân laø do söï phaùt sinh vaø keát tuûa cuûa nhöõng hôïp chaát tanin – Fe. Daïng hö hoûng naøy theå hieän baèng söï maát lôùp men traùng (lôùp laøm boùng), söï ñuïc vaø söï keát tuûa nhöõng caën ñen. - trang 18 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät - Côïn maøu traéng ñuïc (white casse): nguyeân nhaân laø do söï keát tuûa cuûa phophate saét. Ñaëc ñieåm cuûa daïng hö hoûng naøy laø söï phaùt sinh chaát ñuïc maøu xanh hôi traéng ñöôïc theå hieän baèng söï keát tuûa nhöõng caën xanh hôi traéng. - Nöôùc leân men hoùa naâu (ñuïc do oxi hoùa): nguyeân nhaân laø do söï oxi hoùa tanin vaø caùc saéc toá ñöôïc xuùc taùc bôûi enzyme oxidase vaø söï coù maët cuûa oxi trong khoâng khí. Nöôùc traùi caây leân men coù khuynh höôùng hoùa naâu khi tieáp xuùc vôùi khoâng khí, noù trôû neân ñuïc vaø höông vò cuûa nöôùc leân men cuõng thay ñoåi. - Nöôùc leân men bò ñuïc gaây ra bôûi pectin hoaëc ñoàng (CuS, Cu2S keát hôïp vôùi protein), do muøi cuûa H2S, vaø vò laï cuûa naám men hoaëc naám moác. b) Beänh Nguyeân nhaân: do söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät taïp. Hai nhoùm gaây beänh cho nöôùc traùi caây leân men coù theå ñöôïc phaân bieät nhö sau: moät nhoùm laø do caùc vi khuaån hieáu khí coøn moät nhoùm laø do vi khuaån kò khí vaø hoï haøng cuûa chuùng. Söï nhieãm vi khuaån laï coù theå nhaän bieát döôùi caùc daïng: - Söï xuaát hieän moät lôùp bao phuû treân beà maët do söï phaùt trieån cuûa naám men (Candida mycoderma, Hansenula spp., Pichia spp. vaø Turulopsis spp.) - Söï acetic hoùa nöôùc leân men do söï phaùt trieån cuûa vi khuaån sinh acid acetic nhö Acetobacter kutzingianum, Acetobacter xylium, Acetobacter pasteurianum vaø Acetobacter aceti. Beänh gaây ra do nhoùm vi khuaån kò khí vaø hoï haøng cuûa chuùng goàm: söï leân men manite, leân men lactic, söï nhaày nhôùt, vieäc taïo vò ñaéng cho nöôùc traùi caây leân men. Nhöõng beänh nhö vaäy gaây ra do caùc vi sinh vaät nhö Micrococcus acidovarax, Micrococcus variococcus, Bacterium manmitopeum, Bacterium intermedium vaø Bacterium gracile. Ngoaøi ra coøn coù nhöõng beänh khaùc tuøy thuoäc vaøo thaønh phaàn cuûa nöôùc traùi caây leân men, nhieät ñoä, haøm löôïng acid vaø nhöõng ñieàu kieän khaùc. Bieän phaùp ñeå khaéc phuïc: thanh truøng, loïc voâ truøng, sulphite hoùa, acid hoùa nöôùc traùi caây leân men, vaø loïc baèng tanin vaø gelatin. 2. Chæ tieâu cuûa saûn phaåm Saûn phaåm caàn ñaït moät soá chæ tieâu veà hoùa lyù, vi sinh, caûm quan - Chæ tieâu hoùa lyù: noàng ñoä röôïu, acid bay hôi, CO2, SO2, kim loaïi naëng... - Chæ tieâu vi sinh: khoâng chöùa vi sinh vaät gaây beänh. - Chæ tieâu caûm quan: maøu saéc, ñoä trong, muøi, vò. - Cuï theå hoùa moät soá chæ tieâu (tieâu chuaån röôïu vang, muïc 67, trung taâm 3) Baûng 1: Haøm löôïng kim loaïi naëng Teân kim loaïi Haøm löôïng (mg/L) As 0,1 Pb 0,2 Hg 0,05 Cu 1 Zn 5 - trang 19 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät Baûng 2: Chæ tieâu vi sinh tính treân ml saûn phaåm Loaïi vi sinh vaät Löôïng cho pheùp (cfu/mL) Toång soá VSV hieáu khí, soá khuaån laïc. 100 Ecoli 0 Coliform 10 Cl. perfringenes 0 S. aureus 0 Toång soá naám men, moác, soá khuaån laïc 10 Baûng 3: Chæ tieâu hoùa hoïc Teân chæ tieâu Haøm löôïng Etanol – 200C (%) 1 – 5 Metanol – tính treân 1L etanol 1000 (g/L) < 3 Acid bay hôi – tính theo acid acetic (g/L) < 1.5 SO2 (mg/L) < 350 Cyanua vaø phöùc cyanua < 0,1 CO2 Tuøy theo nhaø saûn xuaát Phuï luïc A. Nguoàn nguyeân lieäu [15], [16], [17] 1. Nguyeân lieäu döùa Hình 2: Quaû döùa - trang 20 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät Nhoùm döùa Queen - khoùm Nhoùm döùa Spanish - thôm Hình 3: Hai nhoùm döùa chuû yeáu ôû nöôùc ta 2. Quaû coù muùi Hình 4: Cam Hình 5: Böôûi Hình 4.1: Cam Hình 4.2: Quít - trang 21 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät 3. Xoaøi Hình 6: Xoaøi xanh Hình 7: Xoaøi chín . Vaûi, nhaõn, choâm choâm ình 10: Vaûi 4 ình 8: Choâm choâm H Hình 9: Nhaõn H - trang 22 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät 5. Ñu ñuû 6. Mít Hình 12: Caây mít vaø muùi mít. Hình 11: Ñu ñuû Hình 13: Hai loaïi mít voû vaøng saùng vaø vaøng saäm. - trang 23 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät - trang 24 - 7. Maän – maêng cuït Hình 14: Maän 8. OÅi – taùo – döa haáu – nho Hình 15: Maêng cuït Hình 16: OÅi Hình 17: Taùo Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät Hình 18: Döa haáu Hình 19: Nho B. Caùc thieát bò söû duïng 1. Thieát bò röûa Hình 20: Maùy röûa kieåu baêng taûi 1. Daûi con laên 3. Heä thoáng baøn chaûi 2. Boä phaän suïc khí 4. Bôm (ñeå naâng aùp suaát phun ôû voøi hoa sen) 2. Thieát bò nghieàn – buùa - trang 25 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät Hình 21: Maùy nghieàn buùa [11] 3. Maùy eùp Hình 22: Maùy eùp ñai (belt press) [7] 4. Thieát bò loïc. a) Maùy loïc ñóa chaân khoâng b) Maùy loïc laù aùp suaát d) Maùy loïc chaân khoâng naèm ngang c) Maùy loïc thuøng quay chaân khoâng Hoãn dòch Vuøng thu dòch eùp Baõ eùp Hoãn dòch Baõ sau khi eùp - trang 26 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät Hình 23: Moät soá thieát bò loïc [8] 5. Maùy li taâm b) a) Hình 24: Moät soá maùy li taâm [12] a - Maùy li taâm caùnh ñaåy (pusher centrifuge) b - Maùy loïc - li taâm (decanter centrifuge) 6. Thieát bò leân men Bình chöùa acid vaø bazô Boå sung teá baøo hay chaát dinh döôõng otorM Ñoàng hoà ño aùp suaát Boä ghi vaø ñieàu khieån Bôm p Hình 25: Thieát bò leân men [13] Hôi H khoâng khí Thu hoài saûn phaåm Boä ghi vaø ñieàu khieån nhieät ñoä Cung caáp - trang 27 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät 7. Saûn phaåm nöôùc quaû leân men Hình 11: (töø traùi ôùc xoaøi leân men [14], nöôùc taùo leân men [9] sang) nöôùc maän leân men [14], nö - trang 28 - Nöôùc quaû leân men GVHD: coâ Toân Nöõ Minh Nguyeät Taøi lieäu tham khaûo [1] Buøi AÙi, ‘Coâng ngheä leân men öùng duïng tr ng coâng ngheä thöïc phaåm, NXB Ñaïi hoïc quoác gia Tp.HCM, 2003. [2] Pgs, pts Phan Ñình Hoøa, ‘Coâng ngheä saûn xuaát Malt vaø bia’, NXB Khoa hoïc vaø kyõ thuaät, 2002. [3] Nguyeãn Ñöùc Löôïng, ‘Coâng ngheä vi sinh vaät, taäp 3, thöïc phaåm leân men truyeàn thoáng’, NXB Ñaïi hoïc quoác gia Tp.HCM, 2003. [4] Nguyeãn Vaên Thoa, Nguyeãn Vaên Tieáp, Quaùch Ñình, ‘Kyõ thuaät baûo quaûn vaø cheá bieán rau quaû’, NXB Khoa hoïc vaø kyõ thuaät, 1982. [5]Leâ Baïch Tuyeát vaø coäng söï, ‘Caùc quaù trình coâng ngheä cô baûn trong saûn xuaát thöïc phaåm’, NXB Giaùo Duïc, 1996. [6] A.H.Rose, Alcoholic beverages, Academic Press, 1977 [7]Laszlo P.Somogyi et al., Processing Fruit science and technology, Technomic Publising Co, Inc, 2002 [8] Austin & Denholm Industrial Sales, o [9] Mailto, Doc’hard apple ciders, [10]N.C, Nöôùc traùi caây leân men Party: thöùc uoáng cho ngaøy Teát – ngaøy 19/11/2004, [11]Otsuka Iron Works, Ltd, Hammer mill, [12] Seprotech Ltd, thaønh vieân cuûa the Multotec Group of Companies, ‘Centrifuges’, [13] [14] [15] [16] [17] - trang 29 -