Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia Glabral

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:73

Thêm vào BST

Báo xấu

69
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án này nghiên cứu xác định các chỉ tiêu hóa lý của trái Sơ ri (nồng độ chất khô, pH, độ nhớt, acid tổng); Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm (nồng độ chất khô, pH, tỷ lệ nấm men, thời gian nuôi cấy); Đưa ra quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri; Đánh giá chất lượng sản phẩm về tính chất cảm quan và chỉ tiêu vi sinh vật. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia Glabral

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG LÊN MEN TỪ TRÁI SƠ RI MALPIGHIA GLABRA L Trình độ đào tạo: Đại học Ngành: Công nghệ thực phẩm Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Giảng viên hướng dẫn: TS. Đặng Thu Thủy Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Yến MSSV: 13030199 Lớp: DH13TP Bà Rịa–Vũng Tàu, năm 2017
74 i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH BÀ RỊA VŨNG TÀU Độc lập – Tự do- Hạnh phúc ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên : Phạm Thị Yến Ngày sinh: 14/04/1994 MSSV : 13030199 Lớp: DH13TP E-mail : yenyen090494@gmail.com Trình độ đào tạo : Đại học Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Công nghệ thực phẩm Chuyên nghành : Công nghệ thực phẩm 1. Tên đề tài : Nghiên cứu xây dựng Quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia Glabra L 2. Nội dung các phần thuyết minh Mở đầu Chương 1. Tổng quan tài liệu Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Chương 3. Kết quả và thảo luận Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục 3. Giảng viên hướng dẫn : TS. Đặng Thu Thủy 4. Ngày giao đề tài: 06/02/2017 5. Ngày hoàn thành đồ án/khóa luận tốt nghiệp: 26/06/2017 Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày 26 tháng 06 năm 2017 TRƯỞNG NGÀNH CNTP GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TS. Đặng Thị Hà TS. Đặng Thu Thủy
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày… tháng… năm 2017 Giảng viên hướng dẫn TS. Đặng Thu Thủy
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày… tháng… năm 2017 Giảng viên phản biện
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án này do tôi thực hiện, nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của giảng viên hướng dẫn – TS. Đặng Thu Thủy. Để hoàn thành đồ án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong mục tài liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ tài liệu nào khác mà không được ghi. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ luận văn nào trước đây. Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày 26 tháng 06 năm 2017 Sinh viên thực hiện Phạm Thị Yến
LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu Quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia Glabra L” tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô. Tôi xin chân thành cảm ơn các giảng viên Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển của trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu đã tận tình hướng dẫn cho tôi trong thời gian qua. Tôi xin cảm ơn sâu sắc đến cô Đặng Thu Thủy đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn phụ trách phòng thí nghiệm thầy Nguyễn Văn Tới đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành các thí nghiệm trong đồ án này. Sau cùng, xin cảm ơn hội đồng cảm quan đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm đồ án. Vì kiến thức cũng như thời gian còn hạn chế nên bài báo cáo đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến từ Thầy Cô và các bạn. Xin chân thành cảm ơn! Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày 26 tháng 06 năm 2017
MỤC LỤC MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................3 1.1. Đặc điểm và giá trị dinh dưỡng của trái Sơ ri .......................................................3 1.1.1. Nguồn gốc .......................................................................................................3 1.1.2. Đặc điểm hình thái, điều kiện sinh trưởng và phát triển .................................3 1.1.3. Phân loại..........................................................................................................5 1.1.4. Đặc điểm sinh lý .............................................................................................5 1.1.5. Thành phần hóa học của Sơ ri.........................................................................5 1.2. Nấm men Saccharomyces cerevisiae trong sản xuất nước uống lên men ............7 1.2.1. Gốc sinh học của nấm men Saccharomyces cerevisiae ..................................7 1.2.2. Đặc điểm hình thái sinh lý học của nấm men Saccharomyces cerevisiae ......7 1.2.3. Ứng dụng của Saccharomyces cerevisiae trong sản xuất sản phẩm lên men .9 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................14 2.1. Đối tượng nghiên cứu .........................................................................................14 2.2. Bố trí thí nghiệm .................................................................................................14 2.3. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................17 2.3.1. Phương pháp vi sinh .....................................................................................17 2.3.2. Phương pháp hóa sinh ...................................................................................22 2.3.3. Phương pháp cảm quan .................................................................................24 2.3.4. Phương pháp thống kê ứng dụng và xử lý số liệu ........................................26 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................27 3.1. Kết quả xác định các chỉ tiêu hóa lý của dịch ép Sơ ri .......................................27 3.1.1. Nồng độ chất khô tan (oBx) ..........................................................................29 3.1.2. pH ..................................................................................................................29 i
3.1.3. Acid tổng .......................................................................................................30 3.1.4. Độ nhớt .........................................................................................................30 3.2. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến mật độ Saccharomyces cerevisiae ........27 3.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan đến chất lượng sản phẩm .....30 3.4. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến chất lượng sản phẩm .......................................33 3.5. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến chất lượng sản phẩm...........................35 3.6. Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm ...........37 3.5. Quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri ............................................39 3.6. Đánh giá chất lượng sản phẩm nước uống lên men từ trái Sơ ri ........................41 3.6.1. Chất lượng cảm quan sản phẩm ....................................................................41 3.6.2. Chỉ tiêu vi sinh vật ........................................................................................41 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN .............................................................................................43 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................45 PHỤ LỤC ......................................................................................................................47 ii
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần hóa học của trái Sơ ri ..................................................................7 Bảng 2.1. Thành phần môi trường Sabouraud...............................................................18 Bảng 2.2. Đánh giá mùi của nước uống lên men từ trái Sơ ri .......................................25 Bảng 2.3. Đánh giá vị của nước uống lên men từ trái Sơ ri ..........................................25 Bảng 2.4. Đánh giá độ trong và màu sắc của nước uống lên men từ trái Sơ ri .............26 Bảng 3.1. Nồng độ chất khô tan của dịch ép Sơ ri. .......................................................29 Bảng 3.2. pH của dịch ép Sơ ri. .....................................................................................29 Bảng 3.3. Hàm lượng acid tổng của dịch Sơ ri. ............................................................30 Bảng 3.4. Độ nhớt của dịch Sơ ri. .................................................................................30 Bảng 3.5. Sự thay đổi nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. ..........................31 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan đến độ cồn sau quá trình lên men. ....32 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan đến điểm cảm quan nước Sơ ri sau quá trình lên men. .................................................................................................................33 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của pH đến nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. .......34 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của pH đến độ cồn sau thời gian lên men. .................................34 Bảng 3.10. Ảnh hưởng của pH đến điểm cảm quan trung bình sau quá trình lên men. 35 Bảng 3.11. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. ...............................................................................................................................36 Bảng 3.12. Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men đến độ cồn sau thời gian lên men. ....................37 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến điểm cảm quan trung bình sau quá trình lên men. .........................................................................................................................37 Bảng 3.14. Sự thay đổi của nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. .................38 Bảng 3.15. Sự thay đổi độ cồn trong thời gian lên men. ...............................................38 Bảng 3.16. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến điểm cảm quan sau quá trình lên men. .......................................................................................................................................39 Bảng 3.17. Kết quả cảm quan của nước uống lên men từ trái Sơ ri. .............................41 Bảng 3.18. Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước uống lên men từ trái Sơ ri ......................42 iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Hoa Sơ ri ..........................................................................................................3 Hình 1.2. Trái Sơ ri ..........................................................................................................4 Hình 1.3. Trái Sơ ri cắt dọc .............................................................................................4 Hình 1.4. Cấu tạo trái Sơ ri cắt ngang và dọc..................................................................5 Hình 1.5. Tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae ...................................................7 Hình 1.6. Cấu tạo tế bào nấm men ..................................................................................8 Hình 1.7. Cơ chế quá trình lên men ...............................................................................10 Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..................................................................................15 Hình 2.2. Buồng đếm hồng cầu và lamelle ...................................................................18 Hình 2.3. Cách pha loãng mẫu theo dãy thập phân .......................................................20 Hình 2.4. Buồng đếm ở vật kính x4 (a), x10 (b), x40 (c) ..............................................20 Hình 2.5. Tế bào nấm men nhuộm xanh methylen 2 % được quan sát ở vật kính x100 .......................................................................................................................................21 Hình 2.6. Nhớt kế ..........................................................................................................24 Hình 3.1. Đồ thị đường cong sinh trưởng của Saccharomyces cerevisiae. ...................27 Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. 32 Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của pH đến nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men...................................................................................................................34 Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men ..................................................................................................36 Hình 3.5. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước lên men từ trái Sơ ri. ...................40 Hình 3.6. Nước uống lên men từ trái Sơ ri. ...................................................................42 iv
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP MỞ ĐẦU Hiện nay, khi công nghệ ngày càng phát triển thì các loại nước uống trên thị trường càng đa dạng hơn về cả chất lượng và chủng loại. Nhu cầu thưởng thức các loại nước uống từ trái cây cũng tăng lên. Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhu cầu về nước giải khát rất lớn. Đồng thời Việt Nam cũng là một nước có nguồn trái cây phong phú, đa dạng và sản lượng dồi dào. Một số loại trái cây như thanh long, vú sữa, xoài cát, chuối, nhãn được xuất khẩu ra thị trường lớn như Hoa Kỳ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc số lượng lớn. Bên cạnh đó, một số loại dù đạt tiêu chuẩn VietGAP, GlobalGAP nhưng vẫn rất khó cạnh tranh ra thị trường thế giới. Đại diện ở miền Nam Việt Nam là trái Sơ ri. Nhu cầu thị trường trong nước năm 2014 từ khoảng 2.500–3.000 tấn/năm. Trên thế giới, tại Brazil, năm 2004 đã xuất khẩu các sản phẩm từ trái Sơ ri sang các nước như Nhật Bản, Hoa Kỳ, Đức, Pháp, khoảng 12.800 tấn. Sơ ri hay còn gọi là kim đồng nam là “ông vua” cung cấp vitamin C, với hàm lượng chiếm đến 4–4,5 % khối lượng, rất giàu vitamin A (khoảng 408–1000 IU /100 g) và một số dưỡng chất khác như các vitamin nhóm B, protein và các khoáng chất. Với công dụng giúp tăng cường hệ miễn dịch, chống lão hóa, kích thích sự sinh sản collagen, tốt cho hệ tiêu hóa, giúp giảm cân và một số công dụng khác. Tuy nhiên là loại trái cây có theo mùa, thời gian bảo quản không dài, dễ hư hỏng, dập nát nên giá trị dinh dưỡng không cao và giá thành thấp gây nhiều bất lợi cho người trồng và cả người tiêu thụ. Mặt khác, trong những năm gần đây nhu cầu về nước uống được chế biến và sản xuất các sản phẩm từ trái cây ngày một tăng cao. Để giải quyết vấn đề này sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri là một giải pháp hữu ích. Nước uống lên men từ trái cây là một sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, có lợi cho sức khỏe, kích thích tiêu hóa và phù hợp với nhiều lứa tuổi. Từ yêu cầu trên, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia glabra L” là cấp thiết. Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước Sơ ri lên men, từ đó đề xuất quy trình sản xuất nước uống nói trên. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 1
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Để đạt được mục tiêu trên, trong khuôn khổ của đề tài cần thực hiện những nội dung sau: - Xác định các chỉ tiêu hóa lý của trái Sơ ri (nồng độ chất khô, pH, độ nhớt, acid tổng); - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm (nồng độ chất khô, pH, tỷ lệ nấm men, thời gian nuôi cấy); - Đưa ra quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri; - Đánh giá chất lượng sản phẩm về tính chất cảm quan và chỉ tiêu vi sinh vật. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 2
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Đặc điểm và giá trị dinh dưỡng của trái Sơ ri 1.1.1. Nguồn gốc Sơ ri có tên gọi khoa học là Malpighia glabra L (hay Malpighia glabra Millsp) là một loại cây bụi hay thân gỗ nhỏ, bắt nguồn từ khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới. Họ hàng gần nhất với loài M. glabra là loại M. punnicifolia được trồng phổ biến ở Floria và Texas. Cả hai loại này được gọi chung là Aacerola (hay Barbados cherry) [3]. Sơ ri chỉ là một loại cây trồng bình thường có nguồn gốc từ Tây Ấn và miền Bắc Nam Mỹ, cho đến khi trường đại học Y Puerto Rico ở Rio Piedras (Tây Ban Nha) công bố kết quả phân tích từ trái Sơ ri vào năm 1945: hàm lượng vitamin C trong trái Sơ ri chiếm đến 4 % (khoảng 4000 mg/100 g trái tươi) nhưng trung bình là 1500 mg vitamin C, trong kho đó lượng vitamin C trong vỏ cam chỉ khoảng 0,05 %. Lượng magie, acid pantothenin và kali trong Sơ ri nhiều gấp đôi so với cam. Từ đó Sơ ri được trồng phổ biến trên khắp thế giới [3]. Ở Việt Nam, Sơ ri được trồng từ rất lâu đời, tập trung chủ yếu ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Tại đây Sơ ri được trồng ở khắp các địa phương nhưng tập trung nhiều nhất ở Gò Công tỉnh Tiền Giang và Bình Phú thị xã Bến Tre [3]. 1.1.2. Đặc điểm hình thái, điều kiện sinh trưởng và phát triển Cây Sơ ri có thể cao tới 3 m, với tán lá dày và có gai. Lá thường xanh, dạng đơn hình trứng – lá mác, dài 5–10 cm, với mép lá nhẵn. Hình 1.1. Hoa Sơ ri. Các hoa mọc thành tán với 2–5 hoa cùng nhau, mỗi hoa có đường kính 1–1,5 Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 3
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP cm, 5 cánh hoa màu hồng hay đỏ [21]. Hình 1.2. Trái Sơ ri. Trái Sơ ri có dạng hình tròn, dẹt ở hai đầu, có 3 múi. Vỏ quả nhắn bóng, mỏng, mềm và rất dễ bị dập. Quả khi chín chuyển từ màu xanh sang màu đỏ tươi, có khi vàng cam, thịt quả có màu vàng nhạt, hạt màu trắng ngà. Trọng lượng quả từ 3,8–5,5 g, đường kính khoảng 1cm, chứa 2–3 hạt cứng. Phần ăn được khoảng 80 % trọng lượng quả tươi. Nó là loại quả mọng và có vị ngọt, chứa nhiều vitamin C và các chất dinh dưỡng khác. Mặc dù nó tương tự như quả anh đào, nhưng loài cây này không có quan hệ họ hàng gì với anh đào thực thụ (Prunus). Quả tương tự như quả chùm ruột. Nước ép từ quả Sơ ri thường được bổ sung cho nước ép nhiều loại quả khác để làm tăng hàm lượng vitamin C [21]. Hình 1.3. Trái Sơ ri cắt dọc. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 4
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Hình 1.4. Cấu tạo trái Sơ ri cắt ngang và dọc. 1.1.3. Phân loại Theo kết quả nghiên cứu phân loại thì ở nước ta có hai giống Sơ ri: Giống Sơ ri chua (Sơ ri Gò Công) là giống đang ưa chuộng vì năng suất cao, có vị chưa ngọt thích hợp cho người tiêu dùng. Được tiêu thụ trong nội địa, Sơ ri chua ngọt thích hợp để làm sản phẩm nước ép hay xuất khẩu sang các nước như Singapore, Hồng Kông, dưới dạng đông lạnh quả tươi. Giống Sơ ri ngọt (Sơ ri Binh Phú) cho trái nhiều hơn và vỏ bóng đẹp hơn Sơ ri chua. Sơ ri ngọt cho năng suất cao hơn Sơ ri chua, chủ yếu cung cấp cho thị trường nội địa (không dùng để xuất khẩu) và sản xuất rượu vang quả. 1.1.4. Đặc điểm sinh lý Sơ ri là loại cây ăn trái đa niên, có thể sống từ 30–40 năm, ưa nắng, chịu hạn, phát triển tốt trên đất cát. Trái khi chín chuyển từ màu xanh sang màu đỏ tươi, có khi vàng, thịt trái màu vàng nhạt, hạt trắng ngà. Là loại trái mọng nước có vị ngọt, chứa nhiều nước khoảng hơn 80 %, hàm lượng vitamin C rất cao (chiếm tới 4,5 %) và nhiều chất dinh dưỡng khác. Cây Sơ ri cho hoa trái quanh năm. Ở điều kiện khí hậu miền Nam và nhất là đồng bằng Sông Cửu Long, mỗi tháng cho một lứa hoa. Nhiệt độ thích hợp để cây phát triển là 24–28 oC. 1.1.5. Thành phần hóa học của Sơ ri Trái Sơ ri rất đa dạng về thành phần hóa học được thể hiện ở bảng 1.1. Nước chiếm khoảng hơn 80–90 % trọng lượng quả. Hàm lượng nước trong trái Sơ ri tương đối cao nên gây khó khăn trong quá trình bảo quản vì nước là môi trường thuận lợi để vi sinh vật hoạt động. Trọng lượng quả từ 3,8–5,5 g, phần quả ăn được chiếm khoảng Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 5
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP 80 % trọng lượng quả. Protein chiếm từ 0,68–1,8 %. Lipid hàm lượng không đáng kể 0,18–0,45 %. Có thể nói Sơ ri là loại quả giàu glucid nhất trong các loại trái cây màu đỏ. Hàm lượng glucid trong Sơ ri ngọt tương đối cao hơn so với Sơ ri chua. Hàm lượng glucid trong trái Sơ ri chua chiếm 15 % chủ yếu là glucose (2,22 %), fructose (3,21 %), saccharose và dextrose. Bảng 1.1. Thành phần hóa học của trái Sơ ri [18]. Thành phần Hàm lượng g trong 100g hóa học phần ăn được Nước 81,9–91,10 Protein 0,68–1,8 Lipid 0,18–0,45 Glucid 6,98–14,0 Vitamin A 408–1000 IU Tro 0,77–0,82 Chất xơ 0,6–1,2 Pectin 0,56–0,65 Vitamin B1 0,024–0,04 mg Vitamin B2 0,038–0,079 mg Vitamin B3 0,34–0,526 mg Vitamin C 4500 mg Ca 8,2–34,6 mg P 16,2–37,5 mg Fe 0,17–1,11 mg *IU (International Unit – đơn vị quốc tế). Acid hữu cơ chiếm khoảng 1–1,5 % chủ yếu là acid malic, acid citric, acid tartaric. Sơ ri được xem như một “siêu trái” bởi vì chứa hàm lượng vitamin C gấp từ 20–30 lần so với cam, trái Sơ ri có thể chứa lên đến 4,5 % vitamin C, còn cam chỉ chứa khoảng 0,05 % trong một trái cam đã được bóc vỏ. Hàm lượng vitamin C của Sơ ri thay đổi khác nhau tùy vào độ chín của trái. Trái xanh có hàm lượng vitamin C cao Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 6
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP gấp 2 lần trái chín. Hàm lượng vitamin A khá lớn chiếm khoảng 408–1000 IU /100 g, và một lượng nhỏ mỗi loại vitamin nhóm B. Các vitamin nhóm B tuy chiếm một lượng nhỏ nhưng rất cân đối. Ngoài ra còn có pectin (0,56–0,65 %) và cellulose (0,6–1,2 %). Hàm lượng tro chứa trong phần thịt là 0,77–0,82 %. 1.2. Nấm men Saccharomyces cerevisiae trong sản xuất nước uống lên men Nấm men là tên chung để chỉ những nhóm nấm có cấu tạo đơn bào, sống riêng lẻ hoặc sống thành từng đám, không di động và sinh sản vô tính chủ yếu bằng hình thức nảy chồi. Chúng phân bố rộng rãi trong thiên nhiên như trong đất, nước, lương thực thực phẩm,... đặc biệt có nhiều trong các loại hoa quả chín, ngọt. 1.2.1. Gốc sinh học của nấm men Saccharomyces cerevisiae Nấm men Saccharomyces cerevisiae thuộc giới nấm (Eumycophyta), lớp Ascomycetes, bộ Endomycetes, họ Saccharomycetaceae, giống Saccharomyces và loài Cerevisiae [7]. Hình 1.5. Tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae. 1.2.2. Đặc điểm hình thái sinh lý học của nấm men Saccharomyces cerevisiae Nấm men là sinh vật đơn bào hiển vi, tế bào cơ bản giống như ở động, thực vât. So sánh cấu tạo tế bào nấm men với vi khuẩn ta thấy có sự tiến hóa nhảy vọt từ nhân sơ đến nhân chuẩn. Cùng với sự tiến hóa về nhân và cơ chế phân chia nhân (nhân có màng, có các thể nhiễm sắc thể, phân bào có tơ,...) ở cơ thể nhân chuẩn xuất hiện nhiều thể không thấy ở thể nhân sơ, như ti thể, lục lạp,... [1]. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 7
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Nấm men Sacchamyces cerevisiae thường có dạng hình trứng, hình bầu dục. Hình dạng nấm men không ổn định, nó phụ thuộc vào tuổi, giống và điều kiện ngoại cảnh. Ví dụ, trong môi trường nuôi cấy giàu dinh dưỡng có hình bầu dục. Trong điều kiện yếm khí thường có hình tròn, trong điều kiện hiếu khí tế bào có hình dài hơn [1]. Kích thước tế bào nấm men thay đổi rất nhiều từng giai đoạn phát triển. Nhìn chung, tế bào nấm men to hơn tế bào vi khuẩn một cách rõ rệt, đường kính khoảng 7 µm; chiều dài 8–12 µm [1]. Trọng lượng riêng của tế bào nấm men không khác mấy so với vi khuẩn (ở nấm men chỉ số này là 1,055–1,060; ở vi khuẩn: 1,050–1,112) [1]. Hình 1.6. Cấu tạo tế bào nấm men. Sc- Sẹo chồi, Mi- Ti thể chứa ADN và ARN riêng, Cm- Màng tế bào, N- Nhân, Cp- Tế bào chất, NL- Chất nhân, D- Thể Gongi Po- Polyphosphat, ER- Lưới nội chất, Rb- Riboxom (80s), Li- Lipit, V- Không bào,Cw- Vỏ tế bào. Phát triển tối ưu ở 33–35 oC trong môi trường chứa 10–30 % glucose. Nhiệt độ tối thiểu là 4 oC trong 10 % glucose và 13 0C trong 50 % glucose, nhiệt độ tối da là 38–39 oC [22]. Có khả năng phát triển ở pH= 1,6 trong HCl; pH= 1,7 trong H3PO4 và pH= 1,8– 2 trong acid hữu cơ, phát triển mạnh nhất trong acid benzoic 100mg/kg ở pH= 2,5–4 và acid sorbic 200 mg/kg ở pH= 4 [22]. Sacchamyces cerevisiae có thể lên men đường glucose, galactose, maltose, saccharose, rafinose và các dextrin đơn giản, không lên men được lactose, manitol, Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 8
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP không đồng hóa nitrate, không phân giải tinh bột. Trong tế bào nấm men hầu như chứa tất cả các chất cần thiết cho sự sống như: protein, glucid, lipid, các enzyme, các vitamin, các acid amine, các khoáng chất. Về mặt dinh dưỡng nấm men rất giàu protein và vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B. Sinh khối nấm men chứa khoảng 70–80 % H2O, 20–25 % chất khô. 1.2.3. Ứng dụng của Saccharomyces cerevisiae trong sản xuất sản phẩm lên men a. Cơ sở sinh hóa của quá trình lên men Để lên men người ta cho vào môi trường một lượng tế bào nhất định. Tùy theo phương pháp lên men mà cho vào lượng nấm men là khác nhau. Thường khi lên men lượng tế bào nấm men đạt 106–108 tế bào trong 1ml dịch lên men [4]. Vì diện tích bề mặt của tế bào nấm men lớn (do số lượng tế bào nấm men lớn) nên khả năng hấp thụ các chất của tế bào nấm men là rất lớn. Đường lên men và các chất dinh dưỡng khác có trong môi trường đầu tiên được hấp thu, sau đó được khuếch tán vào trong tế bào nấm men. Rượu và CO2 được tạo thành theo phản ứng tổng quát sau: C6H12O6 + 2ADP + 3H3PO4 = 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + H2O Như vậy sự lên men chuyển đường thành rượu là một dãy quá trình oxy hóa khử có enzyme trong tế bào tham gia. Rượu etylic tạo thành khuếch tán ra môi trường ngoài qua màng tế bào nấm men. Rượu hòa tan vô hạn trong nước nên khuếch tán rất mạnh vào trong môi trường. CO2 cũng hòa tan vào trong môi trường nhưng không lớn. Vì thế CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ khuếch tán vào môi trường và nhanh chóng đạt được trạng thái bão hòa. Khi bão hòa CO2 sẽ bám vào tế bào nấm men hình thành những bọt khí. Bọt khí sinh ra ngày càng nhiều và lớn dần lên tạo thành túi khí lớn, đến thời điểm nào đó có sự chênh lệch giữa những khối lượng riêng của môi trường và tế bào nấm men sẽ nổi lên trên bề mặt. Khi lên trên bề mặt, do có sự thay đổi đột ngột sức căng bề mặt nên chúng vỡ ra làm cho bọt khí CO2 thoát ra ngoài. Lúc này tế bào nấm men sẽ bị chìm xuống, quá trình cữ diễn ra liên tục nên tế bào nấm men chuyển từ trạng thái tĩnh sang trạng thái động, làm tăng khả năng tiếp xúc giữa tế bào nấm men và môi trường nên quá trình trao đổi chất diễn ra nhanh và mạnh hơn. Khí CO2 ức chế quá trình lên men, nhưng trong quá trình thoát khí CO2 làm tăng khả năng lên men của nấm men [27]. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 9