Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ ổi

i LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới, cô giáo Nguyễn Lệ Hà, thầy giáo Nguyễn Trọng Cẩn, cô giáo Đỗ Minh Phụng, đã hết lòng hướng dẫn, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm để em có thể hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa chế biến đã cho em kiến thức và nhiều lời khuyên quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường. Em cũng chân thành cảm ơn sự động viên giúp đỡ của gia đình và tất cả các bạn. Trong suốt thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm Trường Đại Học Nha Trang, mặc dù gặp rất nhiều khó khăn , thử thách nhưng được sự giúp đỡ của gia đình, thầy cô, bạn bè em đã hoàn thành đề tài của mình. Nha trang, tháng 6 năm 2009. Sinh viên thực hiện Phạm Ngọc Tuấn ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................... i DANH MỤC CÁC BẢNG.........................................................................................vi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH............................................ viii LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................1 CHƯƠNG 1: ...............................................................................................................4 TỔNG QUAN .............................................................................................................4 1.1. TÌM HIỂU VỀ ỔI....................................................................................................... 4 1.1.1. Giới thiệu về ổi. ........................................................................................4 1.1.2 Tác dụng y học. ........................................................................................7 1.1.3. Tình hình nghiên cứu nước giải khát lên men........................................10 1.2. TÌM HIỂU VỀ NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN. ................................................. 13 1.2.1 Các thành phần chính của nước giải khát lên men. ................................13 1.2.2 Nguyên liệu chế biến nước giải khát lên men. ........................................16 1.2.3. Phụ gia và hóa chất.................................................................................19 1.2.4. Một số sản phẩm từ ổi ............................................................................20 1.2.5. Enzym trong nước giải khát lên men......................................................22 1.2.6. Vi sinh vật sử dụng trong chế biến nước giải khát lên men. ..................26 1.2.7. Bản chất của quá trình lên men. .............................................................33 CHƯƠNG 2 ..............................................................................................................37 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................37 2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU:.................................................................................... 37 2.1.2. Nguyên liệu ổi. .......................................................................................37 2.1.3. Các thiết bị và dụng cụ trong nghiên cứu...............................................37 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:......................................................................... 38 2.2.1. Phương pháp vi sinh. ..............................................................................38 2.2.2. Phương pháp hóa học. ............................................................................38 2.2.3.Phương pháp cảm quan. ..........................................................................38 iii 2.2.4. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu..................................................................38 CHƯƠNG 3: .............................................................................................................48 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................................48 3.1.KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC, ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN CỦA ỔI NGUYÊN LIỆU : ............................................................................... 48 3.2. THỰC NGHIỆM QUY TRÌNH DỰ KIẾN........................................................... 48 3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN ĐẾN SỐ LƯỢNG TẾ BÀO NẤM MEN CỦA DỊCH TĂNG SINH......................................... 49 3.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH LƯỢNG ENZYME PECTINASE BỔ SUNG THÍCH HỢP................................................................................................. 51 3.2.1. Kết quả thể tích dịch ép thu được khi bổ sung enzym pectinase. ..........51 3.1.2.Kết quả nghiên cứu xác định lượng enzyme pectinase thích hợp bằng cách đánh giá chỉ tiêu cảm quan độ trong. .......................................................53 3.1.3. Kết độ đặc của dịch ép sau khi bổ sung enzyme pectinase ....................55 3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG CỦA DỊCH QUẢ LÊN MEN................................................................................................... 56 3.4.1. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả, đánh giá các chỉ tiêu hóa học, cảm quan của nước giải khát lên men thành phẩm...56 3.3.2. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường bổ sung bằng cách đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của nước giải khát lên men thành phẩm.........58 3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH LƯỢNG NẤM MEN THÍCH HỢP. ................................................................................................................................. 62 3.4.1. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp bằng cách đánh giá các chỉ tiêu hóa học,cảm quan của thành phẩm ........................62 3.4.1. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp bằng cách đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của thành phẩm. .....................................64 3.5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THỜI GIAN LÊN MEN. .................... 68 3.5.1. Kết quả đánh giá hóa học, điểm cảm quan trung bình có trọng lượng của nước quả lên men ở thời gian khác nhau. ..................................................68 iv 3.5.2 Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men bằng cách đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của thành phẩm. ............................................................70 3.6. XÁC LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN TỪ QUẢ ỔI.................................................................................................. 74 3.7. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM........................................................... 78 3.8. SƠ BỘ TÍNH GIÁ THÀNH THÍ NGHIỆM SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN TỪ ỔI............................................................................................... 79 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN: ......................................................................80 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................82 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐCQTBCTL : Điểm cảm quan trung bình có trọng lượng. ĐTB : Điểm trung bình. ĐTBCTL : Điểm trung bình có trọng lượng. ĐVT : Đơn vị tính. HSCTL : Hệ số có trọng lượng. KQTB : Kết quả trung bình. TB : Trung bình. STT : Số thứ tự. TSĐ : Tổng số điểm. vi DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.2. Các khoáng chất chính của men rượu.........................................................32 Bảng 3.1. Bảng điểm cảm quan sản thẩm thực nghiêm quy trình dự kiến .................49 Bảng 3.2. Tổng hợp kết quả ảnh hưởng của thời gian đến số lượng tế bào nấm men của dịch tăng sinh................................................................................................49 Bảng 3.3. Bảng kết quả tổng hợp thí nghiệm xác định lượng enzym pectinase bổ bung thích hợp.............................................................................................................51 Bảng 3.4. Bảng điểm cảm quan dịch quả sau khi bổ sung enzym..............................53 Bảng 3.5: Bảng kết quả tổng hợp thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả lên men. ......................................................................................56 Bảng 3.6: Bảng điểm cảm quan về độ trong của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng đường bổ sung. ....................................................................58 Bảng 3.7: Bảng điểm cảm quan về mùi của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch lên men. ............................................................59 Bảng 3.8: Bảng điểm cảm quan về vị của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch lên men. ............................................................60 Bảng 3.9: Bảng kết quả tổng hợp thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp......................................................................................................62 Bảng 3.10: Bảng điểm cảm quan về độ trong của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp. .................................................64 Bảng 3.11: Bảng điểm cảm quan về mùi của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp..............................................................65 Bảng 3.12: Bảng điểm cảm quan về vị của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích ............................................................................66 Bảng 3.13: Bảng kết quả tổng hợp của thí nghiệm nghiên cứu xác định ...................68 thời gian lên men.........................................................................................................68 Bảng 3.14: Bảng điểm cảm quan về độ trong của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định thời gian lên men. ......................................................................70 vii Bảng 3.15: Bảng điểm cảm quan về mùi của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định thời gian lên men. ..................................................................................71 Bảng 3.16: Bảng điểm cảm quan về vị của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định thời gian lên men. .........................................................................................72 Bảng 3.17: Bảng điểm cảm quan các chỉ tiêu độ trong, mìu, vị của sản phẩm. .........78 Bảng 3.18: Bảng chi phí giá thành cho 100 lít nước giải khát lên men ổi..................79 viii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH Trang Hình 1.2: Hình ảnh về về ổi .............................................................................. 9 Hình 1.2: Nước ép ổi 21 Hình 1.3: Hỗn hợp nước ép dưa hấu-ổi........................................................... 21 Hình 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ axit toàn phần........................ 38 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu.. 39 Hinh2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng tro toàn phần của nguyên liệu ...................................................................................................... 40 Hình 2.4:Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng đường khử của nguyên liệu ...................................................................................................... 41 Hình 2.5: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nước giải khát lên men từ ổi. ..... 42 Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định số lượng tế bào nấm men theo thời gian tăng sinh ........................................................................................... 43 Hình2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định Enzym pectinase cần bổ sung thích hợp.......................................................................................................... 44 Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng đường bổ sung thích hợp cho lên men. .................................................................................................... 45 Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng nấm men thích hợp. ......... 46 Hình 2.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men...................... 47 Hình 3.1: Ảnh hưởng của thời gian đến số lượng tế bào nấm men ................ 50 Hình 3.2: Số ml dịch ép thu được khi bổ sung enzym pectinase.................... 52 Hình 3.3: Ảnh hưởng của lượng enzym pectinase bổ sung đến độ trong của dịch ép....................................................................................................... 54 Hình 3.4: Ảnh hưởng của hàm lượng enzym pectinase tới độ đặc của dịch ép ..................................................................................................................... 55 Hình 3.5: Sơ đồ biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến độ cồn ...... 57 ix Hình 3.6: Ảnh hưởng của hàm lượng đường đến độ trong của sản phẩm...... 59 Hình 3.7: Biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến mùi..................... 60 Hình 3.7: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường...................... 61 đến vị của sản phẩm ........................................................................................ 61 Hình 3.9: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước cái men đến độ cồn ............................... 63 Hình 3.10: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước cái men đến độ trong........................... 65 của sản phẩm ................................................................................................... 65 Hình 3.11: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước cái men đến mùi của sản phẩm ........... 66 Hình 3.12: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước cái men đến vị của nước quả lên men. 67 Hình 3.13: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ cồn .............................. 69 Hình 3.14: Ảnh hưởng của thời gian đến độ trong của sản phẩm .................. 71 Hình 3.15: Ảnh hưởng của thời gian đến mùi của sản phẩm.......................... 72 Hình 3.16: Ảnh hưởng của thời gian đến vị của sản phẩm............................. 73 1 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với thăng trầm lịch sử, cuộc sống của con người ngày càng hoàn thiện hơn. Dường như “chất lượng của cuộc sống” là vấn đề đang được cả xã hội quan tâm và bàn nhiều về nó . Để rồi làm cho cuộc đời của tất cả mọi người càng ngày càng đẹp hơn, càng ngày càng hạnh phúc hơn. Song song với “chất lượng cuộc sống” chính là “văn hóa ẩm thực”. Phải chăng 2 cụm từ đó tồn tại song song, độc lập với nhau. Nhưng không, chúng tồn tại song song nhưng bao hàm lẫn nhau, để rồi nâng con người lên một tầm cao mới – tầm cao của cuộc sống ấm no, hạnh phúc, phồn vinh và thịnh vượng. Và rồi một khi việc uống một ly rượu trước bữa ăn chính hay tiệc chiêu đãi trở thành bình thường đối với mọi người Việt Nam, có nghĩa là “chất lượng cuộc sống” và “văn hóa ẩm thực” đã đạt đến giá trị đích thực của nó. Điều này cũng phần nào làm cho ngành thực phẩm phát triển hơn, chất lượng hơn. Và tất nhiên kết quả theo đó là sự lớn mạnh của nước giải khát: sự phong phú, đa dạng về chủng loại, chất lượng nâng cao và an toàn hơn. Một mảng nhỏ của tổng thể đó là sản phẩm “nước giải khát lên men”. Đây là loại sản phẩm được sản xuất theo 2 cách: - Sản xuất từ loại vang có chất lượng cao: Để có được nước giải khát từ vang ngon, trước hết phải sản xuất được loại vang có chất lượng cao, sau đó tiến hành pha chế vang với một loại nguyên liệu khác và nước sạch (hoặc bổ sung thêm dịch ép trái cây đã được xử lý ) với mục đích chính là hạ thấp độ cồn, điều chỉnh lại vị, bổ sung thêm hương… sau đó đóng chai và thanh trùng. - Lên men trực tiếp: Sản phẩm sản xuất theo kiểu lên men trực tiếp có chất lượng cao phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng. Đây là sản phẩm được lên men trực tiếp từ dịch quả và có độ cồn nhẹ. Vậy nên nó vừa mang tính giải khát, vừa mang đến sự nồng nàn, ấm áp của hơi men. 2 Măt khác “nước giải khát lên men từ ổi” ra đời thì một phần vấn đề nan giải của ngành trái cây Việt Nam được giải quyết. Bởi nước ta ổi được trồng rất nhiều ở mọi miền quê và đã tạo nên sự đa dạng về chủng loại như: Ổi Bo Thái Bình, ổi Đào, ổi Mỡ, ổi Sá Lỵ. Sản lượng rất lớn. Do đó lượng trái cây cung cấp thị trường khá lớn, giá lại rẻ. Vì thế, việc sản xuất “nước giải khát lên men từ ổi” là một giải pháp tốt nhất để tiêu thu nguồn trái cây này. Có thể nói thành công của đề tài sẽ góp phần giải quyết công ăn việc làm cho người lao động, đem lại hiệu quả kinh tế xã hội, có thể áp dụng sản xuất nước ổi lên men tại các vùng quê có nhiều ổi. Nhưng để tạo tạo chỗ đứng trên thị trường, để lan tỏa rộng khắp mọi miền và để tất cả mọi người biết đến, yêu thích và sử dụng quả thực không phải là vấn đề đơn giản. Vậy nên ngay từ ngày đầu xâm nhập thị trường thì buộc nó phải thể hiện rõ đây là sản phẩm không chỉ chất lượng cao (hàm lượng quả trong sản phẩm cao 60 đến 100%), mà là còn là sản phẩm an toàn, luôn hấp dẫn khách hàng. Không chỉ dừng tại đó, nước giải khát lên men là sản phẩm có khả năng tạo cảm giác “say”, song với độ cồn chỉ khoảng 5 đến 7 độ thì cảm giác đó rất tốt cho người sử dụng và phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng hiện đại này, nhất là thế hệ trẻ, thế hệ luôn tìm kiếm cảm giác mới, cảm giác chinh phục và cảm giác muốn thể hiện. Vậy nên cùng với nhu cầu sử dụng nước giải khát ngày càng tăng và đang từng bước chuyển dần từ nước giải khát pha chế truyền thồng sang sử dụng loại nước giải khát có chứa các chất dinh dưỡng như các loại: axit amin, muối khoáng, vitamin…được sản xuất từ trái cây. Hi vọng rằng sản phẩm nước giải khát lên men từ ổi sẽ sớm trở thành sản phẩm chủ chốt trên thị trường.. Từ đó có thể khẳng định được rằng: Việc tìm kiếm nguyên liệu, nghiên cứu đưa ra quy trình sản xuất loại nước quả lên men có chất lượng cao không những về mặt an toàn thực phẩm mà còn có tính dược học là một vấn đề thuộc đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ ổi” Quá trình nghiên cứu đã lần lượt thực hiện các nội dung sau: 3 • Tìm hiểu về nguyên liệu ổi, phụ gia,bao bì. • Chọn quy trình dự kiến và thử nghiệm. • Tối ưu hóa một số công đoạn (xử lý sơ bộ nguyên liệu, xử lý nhiệt, công thức phối trộn). • Đề xuất quy trình, tiêu chuẩn thành phẩm. • Giá thành sản phẩm thí nghiệm. Các nội dung trên đã được trình bày lần lượt qua 3 chương là: - Chương 1: Tổng quan về nguyên liệu. - Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. - Chương 3: Kết quả và thảo luận. 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. TÌM HIỂU VỀ ỔI 1.1.1. Giới thiệu về ổi. Quả ổi không chỉ là loại trái cây được nhiều người ưa thích mà còn là loại trái cây tốt cho sức khỏe. - Ổi giúp hạ cholesterol, bảo vệ tim mạch và tăng cường hệ miễn dịch cho cơ thể nhờ chứa nhiều dinh dưỡng và khoáng chất. - Ổi mang lại vẻ mềm mại cho làn da nhờ chứa carotenoid, chất chống oxyhoa giúp phục hồi sức sống cho da. - Tại một số nước châu Á, người ta còn dùng phần nạc và lá ổi để chế ra loại trà bổ dưỡng sức khỏe. - Vitamin C của ổi giúp kích hoạt sự sản xuất collgen, hoạt chất cần thiết giúp củng cố độ bền cho khớp xương sụn…Vtamin C còn giúp làm khỏe các mạch máu, giảm thiểu sự ô nhiễm cho cơ thể từ môi trường xung quanh. Tên khoa học: Psidium guajava. Họ: Myrtaceae. Các tên thông thường: Guava (Anh – Mỹ),Goyave (Pháp),........ Ổi được xem là có nguồn gốc tại Peru và Brazil (hiện vẫn là nơi trồng nhiều ổi nhất trên thế giới). Sau đó trở thành cây thương mại quan trọng tại Hạ Uy Di, Úc, Ấn Độ,....và các nước Đông Nam Á. Ổi đã được thuần hóa tại Peru từ hàng ngàn năm trước (có thể từ năm 800 trước công nguyên) Người Âu châu biết đến ổi khi họ đặt chân đến Haiti và dùng ngay tên gọi của dân Haiti để chỉ trái cây ngon ngọt này. Người Việt Nam, nhất là những người sinh sống trong vùng châu thổ sông Cửu Long hoặc qua lại những bến phà Mỹ Thuận, Cần Thơ không thể nào quên một trái cây thân yêu: Đó là quả ổi... nhất là ổi xá lị, mùi thơm, vị ngọt đặc biệt, rất ít hột. 5 Họ nhà ổi đông đảo ở vườn quê, sống dễ dại, không kén đất chọn vùng. Nào ổi mỡ, ổi đào, ổi nghệ, ổi găng, ổi xá lị, rồi ổi Đông Dư... tùy theo màu thịt của quả ổi hay vùng đất trồng ổi mà người ta gọi tên. Dù ở dâu, trung du, miền núi hay đồng bằng, ổi cũng đều tỏa cành, xanh ngọn và quả dù to hay nhỏ cũng đều có chung một mùi thơm bình dị không hề lẫn lộn với trái cây khác. Hoa ổi nở đúng vào mùa xuân, cho quả vào mùa hạ chớm sang thu. Những gốc ổi sớm ra hoa hồi tháng giêng âm lịch, ổi muộn hoa nở vào tháng hai, tháng ba. Mùa ổi chín rũ đúng vào mùa lũ tháng sáu. Hiện nay, ở nước ta giống ổi rất phong phú và có sự khác nhau rất lớn giữa các giống tự nhiên và các giống chọn lọc. Ngay trong cùng một giống cũng có nhiều khác biệt. Ở nước ta có một số giống ổi được nhiều người biết là: - Ổi Bo Thái Bình: Cây cao 3 – 4m, trái to (100 – 200g), dày cùi, ruột nhỏ màu trắng, ít hạt, giòn và thơm. - Ổi Đào: Là tên chỉ chung cho các giống ổi ruột đỏ. Có nhiều giống khác nhau, trái từ 30 – 40g cho tới 200 – 250g. Giống ổi Đào ngon là giống trái to, hình cầu, ruột đỏ và ít hạt, cùi dày, ăn giòn ngon, để chín có mùi thơm. - Ổi Mỡ: Trái tròn, nhỏ, nặng trung bình 40 – 60g, cùi dầy, ruột nhỏ, ít hạt, khi chín vỏ và ruột có màu trắng vàng, vị thơm ngon. - Ổi Sá Lỵ: Là giống phổ biến ở phía Nam. Cây không cao lắm, lá to, tán lá thưa. Trái to, hình trái lê, cùi dày, ít hạt, ăn khi gần chín thì giòn nhưng để chín thì mềm ngọt mát nhưng không thơm như ổi Đào, ổi Mỡ. Viện Nghiên Cứu Cây Ăn Quả Miền Nam thống kê được 12 giống ổi sá lỵ với 3 màu ruột chính là trắng, vàng nghệ và đỏ hồng. Ngoài ra còn một số giống khác như: Ổi Hải Hậu (Nam Định), ổi ruột đỏ (Tiền Giang, Đồng Tháp), ổi Tàu (cây nhỏ, trồng làm cảnh và làm thuốc), ổi sẻ (ruột trắng, vàng hoặc đỏ, vị ngọt chua). Có nhiều giống ổi ngon ở California, Florida, New Zealand.. có thể nhập và trồng ở nước ta được. Hiện nay có giống ổi không hạt đang được trồng khảo nghiệm tại một số huyện trong tỉnh Đồng Nai. 6 Nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng của quả ổi cho biết: Quả ổi có hàm lượng sinh tố A,C, axit báo omega3, omega6 và nhiều chất xơ. Ổi là một trong những loại rau có tỉ lệ sinh tố C rất cao, mỗi gam có thể có đến 486 mg sinh tố C. Sinh tố C tập trung cao nhất ở phần vỏ ngoài, càng gần lớp vỏ ngoài lượng sinh tố càng cao. Do đó khi ăn ổi nên ăn sạch và ăn cả vỏ Bảng 1.1. Thành phần hóa học của quả ổi (xét với 100 g phần ăn được) [14] STT Thành phần Hàm lượng 1 Calories 35 ÷ 50 2 Chất đạm 0.9 ÷ 1.0 g 3 Chất béo 0.1 ÷ 0.5 g 4 Chất xơ 2.8 ÷ 5.5 g 5 Calcium 9.1 ÷ 17 mg 6 Sắt 0.30 ÷ 0.07 mg 7 Magnesium 10 ÷ 25 mg 8 Phosphorus 17.8 ÷ 30 mg 9 Potassium 284 mg 10 Sodium 3 mg 11 Kẽm 0.230 mg 12 Đồng 0.103 mg 13 Manganese 0.144 mg 14 Beta Cartene (A) 200 ÷ 792 IU 15 Thiamine (B1) 0.046 mg 16 Riboflavine (B2) 0.03 ÷ 0.04 mg 17 Niacin 0.6 ÷ 1.068 mg 18 Pantothenic acid 0.150 mg 19 Pyridoxine 0.143 mg 20 Ascorbic acid (C) 100 ÷ 500 mg 7 Quả ổi là một nguồn thưc phẩm ít kalori nhưng giàu chất dinh dưỡng và có nhiều chất chống oxi hóa, vị chua và chát trong nhiều loại rau quả. Ngoài sinh tố A,C quả ổi còn có quercetin, một chất có tính chống oxi hóa cực mạnh có tác dụng kháng viêm nhiễm mãn tính như suyễn, dị ứng, tim mạch, thấp khớp, lở loét. Ngoài các thành phần trên trong quả ổi còn có: - Các chất hữu cơ (7%) như: fructose, glucose, galactose, sucrose. - Các tinh dầu tạo mùi thơm thuộc các nhóm alcohol và alcohol như ethyt acetate, butyrate, humulene, mircene, pinene,cinnamic acid. - Các axit hữu cơ . - Các sắc tố loại chlorophill,anthocyanidin, pectins, pectin-methylesterase. Ổi được sử dụng nghiên cứu trong đề tài này có nguồn gốc: Ổi Sá Lỵ: Là giống phổ biến ở phía Nam. Cây không cao lắm, lá to, tán lá thưa. Trái to, hình trái lê, cùi dày, ít hạt. Viện Nghiên Cứu Cây Ăn Quả Miền Nam thống kê được 12 giống ổi sá ly, với 3 màu ruột chính là trắng, vàng nghệ và đỏ hồng. Hình 1.1: Hình ảnh cây ổi 1.1.2 Tác dụng y học. Y học cổ truyền cũng như nhiều công trình nghiên cứu khoa học hiện nay đều đưa ra những kết luận dưới góc độ "y học" của các bộ phận trên cây ổi: Đọt, lá, vỏ, quả, rễ ... Nhưng ở đây, phạm vi nghiên cứu được đặt lên quả ổi. 8 − Đối với y học Ayurvedic (Ấn độ). Quả ổi sau khi bỏ hạt có tác dụng nhuận trường. − Tại Trung hoa : Quả ổi được xem là có tính ấm, vị ngọt, dùng trị tiêu chảy, tiểu đường và trĩ. + Để trị tiểu đường : Xay 90g ổi tươi, lấy nước cốt, uống một ngày 3 lần trước bữa ăn. + Để trị trĩ : Đun 50g trái tươi với một lít nước, cô đặc, thoa và rửa búi trĩ mỗi ngày 2-3 lần. Có thể phương pháp này để trị ngứa ngoài da. − Trong một nghiên cứu tại Đài Loan trên chuột, nước ép từ quả tươi trích qua màng phúc toan với liều lượng 1.0g/kg giúp làm hạ đường trong máu tạo ra bởi alloxan. Hoạt tính hạ đường này không kéo dài và yếu hơn chlorpropamide, metfprmin rất nhiều nhưng ăn ổi tươi cũng có thể hữu ích cho người tiểu đường. Nghiên cứu từ đại học putra, mã lai á, trên chuột về tác dụng làm hạ glucose trong máu của quả ổi : 40 chuột đực được chia thành 4 nhóm trong đó có các nhóm đối chứng không bệnh, đối chứng bị gây tiểu đường, nhóm dùng nước ổi và nhóm trị bằng glibenclamide. Thử nghiệm kéo dài trong 5 tuần, 3 nhóm chuột bị gây tiểu đường bằng streptozotocin. Trong thời gian thử nghiệm, các nhóm đối chứng chỉ được ăn bình thường, nhóm bệnh tiểu đường dùng ổi được cho ăn thêm mỗi ngày 0,517g ổi, nhóm tiểu đường dùng glibenclamide 5mg/kg mỗi ngày. Kết quả cho thấy có sự giảm hạ nồng độ glucose trong máu nơi chuột dùng ổi từ các tuần 3 (12.3%), tuần 4 (24.79%) và tuần (7,9%) so với nhóm đối chứng so sánh với nhóm dùng thuốc glibenclamide, tác động trung bình tương đối khác biệt ở tuần 4, nồng độ glucose trong máu thay đổi 25,88%. Tóm lại các tác giả đã kết luận: Ổi tươi, chứa lượng cao các chất xơ (hòa tan và không hòa tan) có thể giúp hạ tiểu đường một cách an toàn. Theo y học cổ truyền quả ổi xanh được dùng chữa tiêu chảy bằng cách nhai quả, nuốt nước, nhã bã. Người bình thường ăn ổi xanh sẽ bị táo bón. Quả ổi xanh còn có thể giải độc bã đậu và các chất độc khác gây tiêu chảy. 9 Hình 1.2: Hình ảnh về về ổi 10 1.1.3. Tình hình nghiên cứu nước giải khát lên men. Nước giải khát là một loại đồ uống đóng vai trò rất quan trọng đối với đời sống của con người, ngoài việc cung cấp cho con người một lượng nước đáng kể để tham gia vào quá trình trao đổi chất của tê 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. 1.Trên thế giới. Sản phẩm đã nhanh chóng chiếm lĩnh và được thị trường chấp nhận. Trong số đó phải kể đến các hãng sản xuất nước giải khát nổi tiếng như: Cocacola, Psocala, Netle... có doanh thu đạt hàng tỉ USD / năm, với mặt hàng truyền thống là loại nước pha chế từ: Đường, hương liệu, màu, CO2 và một số loại hóa chất khác đã chiếm lĩnh được thị trường quốc tế trong suốt thế kỉ 20. Ngày nay, khi điều kiện sống của con người ngày càng được nâng cao thì nhu cầu sử dụng nước giải khát ngày càng tăng và đang từng bước chuyển dần từ loại nước giải khát pha chế truyền thống sang sử dụng loại nước giải khát có chứa các chất dinh dưỡng như các loại: 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, nên nhiều quốc gia như: Mỹ, Hà lan, LB. Đức, Nhật, Hàn Quốc, Úc, Thái Lan, Trung Quốc.. đã tập trung nghiên cứu và sản xuất được nhiều loại nước giải khát từ các loại trái cây: Cam, dứa, xoài, sherry, ổi, táo,lê, dâu, mơ, nho, vải.. có chất lượng rất cao đã mau chóng chiếm lĩnh được thị trường. Theo dự đoán của các nhà chiến lược: Trong các loại nước giải khát được sản xuất từ trái cây thì loại nước giải khát lên men được đánh giá là mặt hàng “mạnh” trong tương lai vì đây là sản phẩm được đánh giá có giá trị dinh dưỡng cao nhờ quá trình lên men của vi sinh vật và rất phù hợp với thế hệ trẻ. 11 2. Trong nước. Cho đến nay đã có một số sản phẩm từ trái cây như: BLUEBIRD, TREETOP..là các sản phẩm không cồn của Florida (Mỹ) được sản xuất từ 100% dịch trái nho, táo mà thành phần có nhiều loại vitamin, muối khoáng, độ đường khoảng 15-18% đóng trong hộp kim loại có dung tích 160-180ml. Một số sản phẩm có cồn thấp (6%V) mang nhãn hiệu: ARBOR MIST (Mỹ) được sản xuất từ rượu vang: nho, dâu, đào...có hàm lượng đường từ 12-15% và nhiều loại vitamin, muối khoáng khác đã và đang được bán trên thị trường Việt Nam, được người tiêu dùng đánh giá cao, tuy nhiên giá của sản phẩm còn quá cao so với thu nhập của phần đông người tiêu dùng Việt Nam. Việt Nam là nước nhiệt đới có khí hậu nóng và khô nên nhu cầu sử dụng nước giải khát rất lớn, mặc dù cho đến nay đã có một số công ty nước ngoài được cấp giấy phép đầu tư và sản xuất nước giải khát từ trái cây tại Việt Nam, song mức tiêu thụ bình quân của người Việt Nam mới chỉ đạt 0,16 lít/ người năm (là quá thấp so với nhiều quốc gia trong khu vực), trong khi nguồn nguyên liệu để sản xuất nước giải khát từ trái cây ở Việt Nam lại vô cùng phong phú, đa dạng, hoàn toàn có thể đáp ứng được các yêu cầu về nguyên liệu để sản xuất ổn định lâu dài lại đang có nguy cơ bị dư thừa do thiếu công nghệ chế biến phù hợp. Việc nghiên cứu để 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. Tuy nhiên việc lựa chọn nguyên liệu để có thể mang lại một loại nước giải khát lên men chất lượng cao, giá cả lại thích hợp cho người tiêu dùng không phải là vấn đề đơn giản và nó cùng đang là vấn đề cấp thiết đối với ngành nước giải khát của Việt Nam. Bởi chọn nguyên liệu phải nghiên cứu nguyên liệu có thỏa mãn về thành phần dinh dưỡng, giá cả, mùa vụ, trữ lượng hay không hoặc có phù hợp với công nghệ sản xuất hay không. Dù chưa phổ biến nhưng những năm gần đây và trong tương lai nước giải khát lên men sẽ phổ biến hơn . Song để đạt được điều đó đòi hỏi các nhà thực phẩm của Việt Nam phải tiếp tục nghiên cứu để tận dụng các 12 trái cây có sẵn tai Việt Nam sản xuất nước giải khát lên men nhằm đa dạng hóa sản phẩm. Hiện tại, một số chuyên gia thực phẩm Viện nghiên cứu Hà Nội đã nghiên cứu thành công quy trình sản suất nước giải khát lên men từ nho, dâu, dứa, Bên cạnh nước quả lên men từ một loại quả thì hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu nước quả lên men hỗn hợp.Ví dụ hỗn hợp nước quả lên men của Nguyễn Đỗ Hồng Hạnh – Khoa CNSTH thực hiện với phương trình dự kiến như sau:[15] Nguyên liệu 2 Nguyên liệu 1 Thanh trùng ép ép Phối trộn Làm sạch Bổ sung đương, phụ gia Không bổ sung Làm sạch Thêm CO2 Sản phẩm Làm nguội Bổ sung men Lên men Lắng, lọc cặn 13 Thực sự đây là một hướng đi mới của ngành. Hy vọng nó sẽ sớm tạo được dấu ấn trên thị trường trong thời gian gần nhất. 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 môi trường 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. 1.2.1 Các thành phần chính của nước giải khát lên men. 1. Cồn Ethanol được hình thành trong quá trình lên men đường glucose, saccharose nhờ nấm men. Hàm lượng ethanol lên men tự nhiên thường đạt từ 70-160cc/l ( khoảng 7-16 độ). Ethanol là thành phần quan trọng vì chính nhờ ethanol mà làm cho nước giải khát lên men khác với nước giải khát bình thường. Ethanol có mùi thơm, vị hơi ngọt. Ethanol cùng với axit bay hơi, đường và nhiều thành phần khác có trong nước giải khát lên men tạo nên mùi vị hấp dẫn riêng biệt của nó. Vị của nước giải khát lên men được tạo lên từ 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). 2. Axit hữu cơ Nguồn gốc của các axit hữu cơ là từ quả và hình thành trong quá trình lên men. Axit là một thành 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. 14 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 khuẩn làm hỏng nước giải khát, ví dụ: Một số các axit sau : Axit tatric 1,5 – 4 g/l, axit malic 0 – 4 g/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 rất nhỏ, 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. 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 nước giải khát thành phẩm tức là đường pha thêm. 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 15 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. 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 trình lên 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. 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 16 đi. Đồng thời sẽ tạo nên hàm lượng tanin cao gây kết tủa protein của nước quả làm cho nước giải khát bị đục . 1.2.2 Nguyên liệu chế biến nước giải khát lên men. 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 2. Các kĩ thuật và biện pháp nâng cao chất lượng nước giải khát lên men. a. Các kĩ thuật.  Kĩ thuật chống oxy nước quả. 17 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 ). 18 − 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 hô hấp 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. b. Các biện pháp nâng cao chất lượng của nước giải khát lên men.  Điều chỉnh thành phần đường. Mỗi loại quả có thành phần đường khác nhau, vì thế dịch quả đem lên men cần phải điều chỉnh hàm lượng đường sao cho phù hợp với quá trình lên men. Tổng lượng đường cần đạt đến của nước giải khát lên men là từ 15 ÷ 18 độ Brix tương đương với 150 ÷ 180 g/l. Vậy nên hàm lượng đường bổ sung vào dịch lên men của mỗi quả là khác nhau. 19  Điều chỉnh pH. PH thích hợp cho lên men là 3,2 ÷ 3,5. Mội loại quả có một pH khác nhau, độ pH ở 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 ta thường 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. 1.2.3. Phụ gia và hóa chất 1. Đường saccharose: Đường được sử dụng với mục đích làm tăng hàm lượng đường của dịch quả lên men nhằm tạo 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: − Hàm lượng saccharose > 99%. − Hàm lượng nước < 9.2% . − Đường phải trắng tinh thể không có tạp chất, lượng đường khử < 0.1%. − Hàm lượng tro < 0.03%. Đường sử dụng trong đề tài này là đường tinh luyện cao cấp do công ty BOURBON TÂY NINH – Tân Hưng – Tân Châu – Tây Ninh sản xuất. 2. Axit xitric: Axit xitric dùng để làm tăng axit có tron dịch quả lên men hay làm giảm pH của dịch quả. Axit xitric được dùng là lọai tốt: 20 − Hàm lượng axit xitric >99%. − Hàm lượng nước <0.3%. − Ở dạng tinh thể: Không lẫn tạp. Ngoài ra còn dùng sunfat amon, vitamin B1: Đây là những chất kích thích cho quá trình lên men được tốt hơn. 1.2.4. Một số sản phẩm từ ổi 1. Ổi ướp lạnh. Tác dụng: Giúp giải nhiệt khi thời tiết năng nóng. Nguyên liệu: − Ổi tươi. − Nước chanh tươi. − Rượu vodka. − Đường. Chế biến: Lấy phần nạc của ổi, xắt nhỏ và xay nhuyễn. Sau đó cho nước chanh tươi, rượu vodka và đường vào rồi xay cho đều. Tiếp theo cho hỗn hợp trên vào tủ lạnh trong khoảng 45 ÷ 60 phút. Ngoài ra có thể cho hỗn hợp trên vào tủ đông để ăn như kem bình thường. 2. Ổi trộn. Tác dụng: Ổi trộn giúp giảm cân và bồi bổ thể lực. Nguyên liệu: − Ổi (bỏ vỏ, lấy phần nạc). − Cam (gọt vỏ). − Chuối. − Nước chanh tươi. − Mật ong. 21 Chế biến: − Ổi đem đi gọt vỏ và lấy phần nạc, xắt thành từng lát vừa ăn. − Cam gọt vỏ xắt thành lát mỏng. − Chuối xắt thành khoanh tròn Sau đó trộn đều ba loại với nhau, rồi rưới nước chanh tươi vào hỗn hợp và trộn đều. có thể cho vào tủ lạnh khoảng 1 giờ trước khi dùng. 3. Nước ép ổi. Nguyên liệu: - Ổi (quả ổi tươi) - Đường. - Muối. Chế biến: Ổi bỏ vỏ, moi hết hạt, ép lấy nước, rồi cho thêm ít muối và đường. Sau đó đem đi ướp lạnh. Hình 1.2: Nước ép ổi 4. Hỗn hợp nước ép ổi-dưa hấu. Nguyên liệu: − 150ml nước ép ổi − 50ml nước ép dưa hấu − 15ml nước đường Chế biến: Cho nước ép ổi, nước ép dưa hấu và nước đường vào bình lắc đều. Cho ra ly, để lạnh, khi dùng trang trí cho thật đẹp. Hình 1.3: Hỗn hợp nước ép dưa hấu-ổi 22 1.2.5. Enzym trong nước giải khát lên men. Quả ổi là một trong những loại quả nhiệt đới có thời vụ thu hoạch ngắn, được trồng nhiều ở nước ta, đây là loại quả có hương vị hấp dẫn cùng với giá trị dinh dưỡng cao rất thích hơp cho mục chế biến. Thành phần thịt quả chứa một lượng pectin đáng kể nên làm cho hiệu suất trích ly dịch quả thấp, chất lượng dịch quả không cao. Hơn nữa hàm lượng pectin tồn dư trong sản phẩm đã tạo cho sản phẩm dễ bị đục trở lại trong quá trình bảo quản, do vậy nước ổi vẫn chưa có thế mạnh trên thị trường. Đã có nhiều biện pháp được sử dụng để giải quyết các vấn đề còn tồn tại trên, nhưng trong đó sử dụng enzyme được coi là một trong những phương hướng tiến bộ có triển vọng của công nghệ sinh học ứng dụng vào ngành sản xuất đồ uống, nhằm giảm giá thành, nâng cao chất lượng và độ hấp dẫn của các sản phẩm được chế biến từ quả tươi. Vậy nên, với muc tiêu của đề tài, nhằm tạo ra sản phẩm nước giải khát lên men từ ổi tốt nhất thì enzym pectinase đã được nghiên cứu sử dụng. 1. Bản chất của enzym. Năm 1930 Ntrov và Kunitxow đã thu nhận được tinh thể protein của pepxin và tripxin. Notrov cũng đã có những bằng chứng xác thực rằng các tinh thể protein này chính là enzym. Sau đó nhiều nhà nghiên cứu cũng đã nhận được nhiều ezym khác nhau ở dạng tinh thể và cũng xác định rằng chúng đều là protein. Do đó đã đi đến định nghĩa: Enzym là protein có hoạt tính xúc tác. Nghiên cứu hình dạng phân tử của nhiều enzyme cho thấy phần lớn enzyme đều có dạng hạt và có khối lượng phân tử lớn hơn 12000. Enzym có khối lượng phân tử bé nhất là ribonucleaza 12700. Đa số enzym có khối lượng 20000 đến 90000, có khi một triệu hoặc lớn hơn. Giống với các protein hình hạt khác, các enzym có thể hòa tan trong nước, trong dung dịch muối loãng nhưng không tan trong dung môi không phân cực. Dung dịch enzym có tính chất của dung dịch keo ưa nước. Khi hào tan enzym vào nước các phân tử lưỡng cực nước sẽ kết hợp với các ion, các nhóm ion hoặc các 23 nhóm phân cực trong phân tử enzym tạo thành lớp vỏ hydrat. Lượng nước hydrat này khá lớn và có vai trò quan trọng là làm môi trường cho các phản ứng sinh hóa. Enzym trong dung dịch dễ dàng bị kết tủa bởi các yếu tố vật lý và hóa học vốn làm kết tủa protein. 2. Cơ chế tác dụng. Enzym là chất xúc tác sinh học, do đó trước tiên chúng mang đầy đủ các đặc điểm của chất xúc tác nói chung. Các phản ứng chỉ có thể xảy ra khi phân tử các chất tham gia phản ứng va chạm với nhau ở vị trí xảy ra phản ứng và phải ở trạng thái hoạt động. Muốn hoạt hóa các phân tử cần cung cấp năng lượng cho chúng. Năng lượng đó gọi là măng lượng hoạt hóa. Các chất xúc tác nói chung và xúc tác enzym đều có khả năng làm giảm năng lượng hoạt hóa mà phản ứng yêu cầu bằng cách tiến hành qua các phản ứng tạo phức trung gian mà tổng số năng lượng hoạt hóa của chúng nhỏ hơn trường hợp không có chất xúc tác. Sự tạo thành phức ES và biến đổi phức này thành sản phẩm P trải qua 3 giai đọa sau: - Trong giai đoạn thứ nhất: Enzym kết hợp với cơ chất bằng liên kết yếu tạo thành phức enzym cơ chất (ES) không bền, phản ứng này xảy ra nhanh và đòi hỏi năng lượng hoạt hóa thấp. - Trong giai đoạn thứ hai: Xảy ra sự biến đổi cơ chất dẫn đến sự kéo căng và phá vỡ các liên kết đồng hóa trị tham gia phản ứng này. Kêt quả là làm cho cơ chất được hoạt hóa dễ dàng tham gia phản ứng hơn. - Trong giai đoạn thứ ba: Sản phẩm tạo thành còn enzym được giải phóng dưới dạng tự do. 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng của enzym. a. Ảnh hưởng của nồng độ enzym. Nói chung trong điều kiện thừa cơ chất, tốc độ phản ứng bậc nhất phụ thuộc vào nồng độ enzym: Khi thừa cơ chất thì khi nồng độ ezym tăng, vận tốc tăng. Khi E + S P + E ES 24 nồng độ enzym bão hòa với nồng độ cơ chất thì nồng độ enzym tăng vận tốc không thay đổi. b. Ảnh hưởng của cơ chất. Trong các phản ứng do enzym xúc tác trước hết tạo thành phức trung gian giữa enzym và cơ chất. Sau đó phức này chuyển hóa tiếp tục tạo thành sản phẩm cuối cùng và enzym tự do, enzym này lại tiếp tục kết hợp với phân tử cơ chất khác. Giả sử phản ứng chỉ có một cơ chất S và tạo thành sản phẩm P, phản ứng xảy ra như sau: ES là phức trung gian “Enzym – cơ chất”. Tốc độ phản ứng tỉ lệ với nồng độ phức chất trung gian. Nồng độ ES càng cao, tốc độ phản ứng càng lớn, khi toàn bộ enzym trong phản ứng đều tham gia vào phức, tốc độ sẽ đạt cực đại (V). c. Ảnh hưởng của các chất kìm hãm. Tất cả những chất gây biến tính proten đều là những chất kìm hãm không đặc hiệu của enzym. Các chất này có tác dụng kim hãm tất cả các enzym. Ngoài ra có nhiều chất khác không làm biến tính protein enzym nhưng vẫn làm giảm hoạt độ xúc tác của nó. Nói chung tác dụng kìm hãm c