TNU Journal of Science and Technology
230(05): 147 - 155
http://jst.tnu.edu.vn 147 Email: jst@tnu.edu.vn
ENHANCING THE QUALITY OF DRAGON FRUIT BEVERAGE (Selenicereus
undatus) AFTER FERMENTATION PROCESS
Doan Thi Kieu Tien*, Doan Hai Dang, Huynh Thi Ngoc Mi
Can Tho University of Technology
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Received:
10/9/2024
Low alcoholic beverages from fruits are gaining popularity due to their
pleasant, natural taste containing vitamins, sugar, fibers, and other
beneficial compounds. The objective of this study is to clarify and
enhance the sensory quality of low-alcohol beverage from dragon fruit.
Various concentrations of bentonite (1, 2, 3, and 4%) and Na2CO3
(0.02, 0.04, 0.06, and 0.08%) were tested to determine their
effectiveness in clarifying the product and improving its flavor. After
fermentation, the product underwent treatment in optimal conditions
before being stored at room temperature (30 ± 2°C). The results
showed that the working efficiency of bentonite for the fermented
dragon fruit juice was 1% in 11 days, and 0.06% Na2CO3 provided the
best sensory value for the product following Vietnamese standard
TCVN 3215-79. Additionally, after 4 weeks of storage, the fermented
dragon fruit juice met TCVN 5042:1994 and QCVN 6-3:2010/BYT,
having a good and distinctive flavor of the dragon fruit. The results of
this study contributed to perfect the fermented drink product from
dragon fruit and observe for the similar products.
Revised:
21/01/2025
Published:
22/01/2025
KEYWORDS
Bentonite;
Carbonation;
Clarifcation;
Dragon fruit juice;
Na2CO3
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG NƯỚC UNG THANH LONG
(Selenicereus undatus) SAU QUÁ TRÌNH LÊN MEN
Đoàn Th Kiu Tiên*, Đoàn Hải Đăng, Hunh Th Ngc Mi
Trường Đại hc K thut - Công ngh Cần Thơ
TÓM TT
Ngày nhn bài:
10/9/2024
c ung lên men t các loi trái cây ngày càng tr nên ph biến vì
hương vị thơm ngon đặc trưng tự nhiên t các loi trái cây và có cha
nhiều vitamin, đường, chất xơ tốt cho thể. Nghiên cu này nhm
mục đích làm trong và nâng cao chất lượng cm quan sn phẩm nước
thanh long lên men bng bentonite và Na2CO3. Hàm lượng bentonite
(1, 2, 3, và 4%) và Na2CO3 (0,02, 0,04, 0,06, và 0,08%) được s dng
để kho sát hiu qu làm trong và tăng hương vị, chất lượng cm quan
c thanh long lên men cùng vi s n định ca sn phm theo thi
gian. Sau khi lên men, sn phẩm đưc x điu kin thích hp
trước khi bo qun nhiệt độ phòng (30 ± 2°C). Kết qu cho thy hiu
qu làm trong của bentonite đối với nước thanh long lên men tt nht
nồng độ 1% trong 11 ngày, và nồng độ 0,06% Na2CO3 được đánh
giá cm quan tt nht theo TCVN 3215-79. Nước thanh long lên men
đạt yêu cu chất ng theo tiêu chun TCVN 5042:1994 QCVN
6-3:2010/BYT, mang hương v phợp đặc trưng của sn phm
sau 4 tun bo qun. Kết qu ca nghiên cu này góp phn hoàn thin
sn phẩm nước ung lên men t trái thanh long đồng thời định hướng
cho vic nghiên cu ca các sn phẩm tương tự.
Ngày hoàn thin:
21/01/2025
Ngày đăng:
22/01/2025
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11093
* Corresponding author. Email: dtktien@ctuet.edu.vn
TNU Journal of Science and Technology
230(05): 147 - 155
http://jst.tnu.edu.vn 148 Email: jst@tnu.edu.vn
1. Gii thiu
Thanh long là mt loi trái cây rt ph biến, qu mát, v thanh hp dn phù hợp được trng rt
ph biến vi khí hu Việt Nam. Tính đến cuối năm 2023, Vit Nam có 55.000 ha thanh long, sn
ng trên 1,2 triu tn, tp trung ch yếu ti 3 tnh Bình Thun, Long An, Tin Giang [1]. Vi
ngun nguyên liu dồi dào được chú trng quan tâm nâng cao chất lượng sn phẩm để xut khu,
thì vấn đề gii quyết những trái không đạt tiêu chuẩn cũng cần được quan tâm nhiều hơn. Trong
những năm gần đây đã có nghiên cứu v quy trình lên men rượu t các loi trái cây nhiệt đới mang
li hiu qu cao như mãng cầu xiêm, ổi, khóm, dưa hấu, v.v. Trong mt công b trước [2], thanh
long đã được s dng nghiên cứu lên men nước ung cider vi nồng độ cn thp. Kết qu trong
nghiên cu [2] cho thấy nước ung lên men thanh long với hàm lượng ethanol 3,0% được đánh giá
tt khi lên men tt 72 gi vi mt s chng nm men 2%, 22 °Brix và pH 4,6. Qua đó có thể thy
rằng thanh long cũng nguồn nguyên liu tiềm năng cho ngành công nghiệp đồ ung, tuy nhiên
cn có nhng nghiên cứu thêm để hoàn thin sn phm và th ng dng quy mô công nghip.
Trong công nghip đ ung lên men, ngoài các ch tiêu chất lượng tđộ trong ca sn phm
mt trong nhng yêu cu quan trng của người tiêu ng do đó cần nghiên cu làm trong sn phm
trưc khi đưa ra thị trường tiêu th. Nhiều phương pháp khác nhau mang li hiu qu cho vic làm
trong sn phm như lắng, lc, ly tâm hay s dng cht làm trong [3]. Mt s chất làm trong được
nghiên cu để làm trong rượu vang như bentonite [4], [5], carrageenan pectin [6], zinonium
dioxide [7]. Bentonite cht làm trong hiu qu vi giá thành thp, khoảng 50% hàm lượng
protein gây đục gim [8]. Bentonite được s dụng để làm trong bng cách hấp thu protein và ngăn
cn s tích t các đám mây protein trong quá trình ổn đnh ca sn phm lên men. Hp cht
bentonite sau khi cho vào dch sau lên men khuynh hướng trung hòa điện tích âm vi các ion
bên ngoài tiếp xúc được s dng nhiều để làm trong sn phm lên men [3]. Ngoài ra,
bentonite được thêm vào quá trình lên men vi t l phù hp không gây ảnh hưởng chất lượng cm
quan ca sn phm [9]. Đồ ung có cha carbon dioxide (CO2) hay còn gi là đồ ung có gas ngày
càng tr nên ph biến có hương vị thơm ngon, trạng thái cm quan d chu, to cm giác se [10].
Carbonate hoá là quá trình b sung khí CO2 vào cht lng tác dụng tăng cường hương vị cm
giác sng khoái [11], [12]. Ngoài ra, vic b sung CO2 vào đồ ung còn tác dng hn chế s
phát trin ca vi sinh vật làm tăng thời gian bo qun cho sn phm [13], [14]. Quá trình carbonate
hóa th được thc hin bằng cách bơm khí vào bình kín chịu áp suất như s dng các thiết b
carbonate hóa gia dng [15], máy carbonate hóa [12], thêm bng nước gas (carbonated water)
hoặc đá khô [16]. Vi mục đích tiếp ni nghiên cứu trước đây [2], nghiên cứu này được thc hin
để kho sát hàm lượng bentonite và Na2CO3 tối ưu cho quy trình làm trong và bo qun sn phm
nước thanh long lên men. Trong nghiên cu này, vi t l bentonite phù hp để làm trong, Na2CO3
giúp làm tăng giá tr cm quan tính ổn định ca sn phm trong thi gian bo qun sn phm
nước thanh long men được thc hin.
2. Vt liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1. Nguyên vt liu
Nguyên liu s dng cho nghiên cu là thanh long rut trắng (Hình 1) được mua ti ch Cái
Răng, quận Cái Răng, Thành phố Cn Thơ, chọn trái chín đều, mọng nước, không b dp và v
màu đỏ.
Nm men: Nm men s dng trong quá trình nghiên cu là nm men Saccharomyces cerevisiae
RV100.
Đường saccharose được cung cp bi công ty c phần Biên Hoà Đồng Nai.
Hóa cht: bentonite, sodium bisulfite (NaHSO3), sodium carbonate (Na2CO3), acid citric, yeast
extract, D-glucose, 3,5-Dinitrosalicylic acid (DNS), 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) là các
sn phẩm thương mại được cung cp bi công ty Xilong Scientific (Trung Quc).
TNU Journal of Science and Technology
230(05): 147 - 155
http://jst.tnu.edu.vn 149 Email: jst@tnu.edu.vn
2.2. Quy trình chung
Thanh long sau khi x lý sơ bộ, đem ép thu được dch thanh long nguyên chất sau đó lọc bng
vi lc, pha loãng với nước theo t l 1:1, sau đó điều chỉnh hàm lượng chất khô hoà tan đạt 22
°Brix (b sung đường saccharose) và pH 4,6. Dịch thanh long đã chuẩn b đưc b sung NaHSO3
(120 mg/L), để yên trong 2 gi. Nm men Saccharomyces cerevisiae RV100 được b sung vào vi
t l 1% v/v, lên men nhiệt độ phòng trong 72 gi, lc, rót vào chai 200 mL.
2.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hoá lý, vi sinh và chất lượng cm quan
Giá tr pH được đo bằng pH kế (Hanna, Mỹ), hàm lượng chất khô hòa tan được đo bằng Brix
kế (Atago, 0-33 °Brix, Pháp). Độ truyền quang được đo bằng máy đo quang phổ UV-VIS. Hàm
ợng ethanol được đo lường theo phương pháp chưng cất, hàm lượng đường kh được thc hin
theo phương pháp so màu với thuc th DNS [17], và kh năng kháng oxi hoá theo phương pháp
DPPH [18].
Giá tr cm quan ca sn phm bao gồm độ trong màu sc, mùi, v được đánh giá dựa trên
thang điểm 0 đến 5 theo tiêu chun Vit Nam TCVN 3215-79 bởi 10 đánh giá viên [19]. Ch tiêu
vi sinh vt v E.coli, Coliform, nm men, nm mc vi sinh vt hiếu khí được thc hin bi Trung
tâm K thut Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Cần Thơ đánh giá theo tiêu chun QCVN 6-
3:2010/BYT đối vi nước lên men [20].
2.4. Kho sát ảnh hưởng của bentonite đến độ trong ca c ung thanh long lên men
ớc thanh long được lên men theo quy trình chung, sau công đoạn lên men được b sung
bentonite vi t l 1, 2, 3, và 4% nhiệt độ phòng. Độ truyn quang bước sóng 450 nm được ghi
nhn ngày th 1, 3, 5, 7, 9, 11, và 13 trong thi gian kho sát ca thí nghim.
2.5. Kho sát ảnh hưởng ca Na2CO3 đến giá tr cm quan sn phm
ớc thanh long được lên men theo quy trình chung, sau công đoạn lên men đưc b sung
bentonite vi t l đưc la chn thí nghim mc 2.4. Tiếp tc b sung Na2CO3 các t l lần lượt
0,02, 0,04, 0,06, và 0,08%. Giá tr cm quan v độ trong, i, v đưc đánh giá để c đnh nng
độ thích hp cho sn phẩm nước thanh long lên men. Mu đối chng mu không b sung Na2CO3.
2.6. Kho sát s ổn định ca c thanh long lên men theo thi gian bo qun
ớc thanh long được lên men theo quy trình chung, sau công đoạn lên men được b sung
bentonite vi t l đưc la chn mc 2.4. Sn phẩm sau lên men đưc x lý theo các điều kin:
(1) thanh trùng nhit bng b điu nhit trong thi gian 10 phút nhiệt độ 75°C; (2) b sung
Na2CO3 vi nồng độ thích hợp được la chn thí nghim mục 2.5. Sau đó bo qun nhiệt độ
phòng (30 ± 2°C), theo dõi s thay đổi v hàm lượng vi sinh vt hiếu khí, hàm lượng cht khô hòa
tan giá tr pH mi tun trong vòng 4 tun. Mẫu đối chng mẫu không được thanh trùng
không b sung Na2CO3.
2.7. X lý s liu
Tt c các thí nghiệm được b trí lp li 3 ln. S liệu được phân tích ANOVA bng phn mm
Minitab 17, được x lý bng phn mm Microsoft Excel 2016.
3. Kết qu và tho lun
3.1. Kết qu các ch s hoá lý của nước thanh long trước và sau lên men
Thanh long ngày càng tr nên ph biến trên th trưng, nguyên liu tiềm năng cho ngành
công ngh thc phm chứa hàm lượng cao các hp cht sinh học như betacyanin, phenolic,
polysaccharide terpenoid [21] - [23]. Thành phn ca trái s khác bit ph thuc vào các yếu
t như điều kin khí hu, th nhưỡng ca mỗi vùng. Thanh long hàm lượng m khong 80%,
TNU Journal of Science and Technology
230(05): 147 - 155
http://jst.tnu.edu.vn 150 Email: jst@tnu.edu.vn
hàm lượng protein khong 0,4-2,2 g; carbohydrate khong 8,5-13,0 g, hàm lượng đường tng
khong 6 g trên 100 g tht trái tươi [21], [22]. Phân tích các ch tiêu hóa lý ban đầu ca thanh long
trong nghiên cu này cho thy chứa 90,10 ± 0,16% hàm lượng nước vi pH 4,22 ± 0,01, hàm
ng chất khô hoà tan là 9,67 ± 0,33 °Brix, hàm lượng đường kh đạt 6,94 ± 0,06%, và kh năng
kháng oxi hoá là 62,92 ± 0,01% (Bng 1).
Hình 1. Thanh Long rut trng trước khi x lý loi b v (A) và sau khi x lý loi b v (B)
Bng 1. Thành phn ca dch trái và ca nước thanh long sau khi kết thúc quá trình lên men
Ch tiêu
Dịch thanh long tươi
Sau lên men
Hàm lượng nước (%)
90,10 ± 0,16
-
pH
4,22 ± 0,01
4,10 ± 0,001
Hàm lượng cht khô hoà tan (°Brix)
9,67 ± 0,33
18
Hàm lượng đường kh (%)
6,94 ± 0,06
9,67 ± 0,03
Kh năng kháng oxi hoá
62,92 ± 0,01
42,58 ± 0,02
Độ truyn quang (T)
-
5,11 ± 0,02
Hàm ng ethanol (%)
-
3
Ghi chú: Giá tr trong bng là trung bình ca 3 ln lp SD
Bng 2. Ảnh hưởng của bentonite đến độ truyn quang ca cider thanh long
Nồng độ
bentonite (%)
Độ truyn quang (T%)
Giá tr
P**
Ngày 1
Ngày 3
Ngày 5
Ngày 7
Ngày 9
Ngày 11
Ngày 13
0
11,35cH
19,81bG
27,76bEF
34,46bCD
38,76bAB
40,26cA
41,47cA
0,00
1
27,07bH
55,91aF
68,35aD
79,99aB
84,97aA
86,60aA
86,11aA
0,00
2
20,76bE
23,10bED
26,21bDE
36,47bCD
45,81bBC
62,22bA
65,29bA
0,00
3
19,13bBCD
8,71cE
8,62cE
10,40cE
17,15cCD
25,54dA
26,95dA
0,00
4
18,56cABC
6,43cC
6,34cC
17,25cABC
32,93bcA
24,50dABC
26,20dAB
0,00
Giá tr P*
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
-
Ghi chú: S liu trung bình 3 ln lp li
*: Các ch cái a, b, c, v.v. khác nhau th hin s khác bit có ý nghĩa thống kê 5% trong cùng mt ct
**: Các ch cái A, B, C, v.v.khác nhau th hin s khác biệt có ý nghĩa thống kê 5% trong cùng mt hàng
Trước khi men, pH hàm lượng cht khô hoà tan của thanh long được điều chnh v 4,6
22°Brix. Sau lên men 72 giờ, nước thanh long có hàm lượng cn là 3% phù hp vi tiêu chun ca
cider là 1-7% [24], tuy nhiên độ trong ca sn phm tương đối thp vi 5,11% (Bng 1, Hình 2.a),
điều này có th ảnh hưởng đến chất lượng sn phm và cm quan của người tiêu dùng. Giá tr pH
t 4,22 (dịch trái tươi) được điều chỉnh lên 4,6 (trước lên men) gim xung còn 4,1 (sau lên
men). Đối với hàm lượng cht khô hòa tan t 9,67 °Brix được điều chnh lên 22 °Brix gim
xung còn 18 °Brix, ngược lại, hàm lượng đường kh tăng t 6,94% lên 9,67%. Kh năng kháng
oxi hoá cũng được ghi nhn là 42,58%, cho thấy phương pháp chế biến được duy trì gn 70% kh
năng kháng oxi hóa so vi nguyên liệu ban đầu đồng thời cũng to ra sn phm mi. mt nghiên
TNU Journal of Science and Technology
230(05): 147 - 155
http://jst.tnu.edu.vn 151 Email: jst@tnu.edu.vn
cu khác, thanh long lên men trong 44 gi hàm lượng ethanol cao hơn là 3,54% [25]. Kết qu
này tương tự đối vi sn phm c i lên men s dng nm men Saccharomyces cerevisiae HG
1.3 [26].
Tác dng làm trong nước thanh long men ca bentonite
Bentonite được s dụng đ làm trong nước lên men bng cách hp th protein điện tích dương,
ngăn sự tích t các đám mây protein trong quá trình ổn định sn phm [27], [28].
Kết qu kho sát cho thấy đ truyn quang có s khác bit rõ rt gia các nồng độ bentonite b
sung (Bng 2). Sau 1 ngày b sung, độ truyền quang đạt cao nht nồng độ 1% bentonite vi
27,07%, giá tr này gim dn khi nồng độ bentonite tăng dần ti 4% 18,56%. So sánh vi mu
đối chng (không b sung bentonite), th thy là độ truyền quang đạt thp nht vi 11,35%, tuy
nhiên giá tr này tăng khoảng 6% sau 1 ngày để yên so vi mu thanh long sau lên men ch đạt
5,11% (Bảng 1 và 2). Độ truyn quang ca mẫu đối chứng tăng dần vào các ngày tiếp theo cho đến
khi đạt 41,47% ngày th 13, cao hơn so với mu b sung bentonite nồng độ 3% (T=26,95%)
và 4% (T=26,20%). Điu này khẳng định quá trình lắng đng protein din ra trong sut thi gian
để yên và theo dõi sn phẩm, do đó có thể s dng màng lc b nhng cht cn giúp sn phm đạt
độ trong tốt hơn. Đây cũng là mt trong những phương pháp làm trong rượu vang đã được t
[3]. Tuy nhiên, có th thy rng vi vic b sung bentonite s giúp quá trình này din ra nhanh và
hiu qu n. Đối với nước thanh long lên men, quá trình này đạt hiu qu tt nht nồng độ 1%,
các nồng độ 2, 3, và 4% thì hiu qu làm trong gim dn (Bng 2, Hình 2B), do nng độ bentonite
cao s ảnh hưởng đến nồng độ protein, có th dẫn đến liên kết cnh tranh và kh năng hấp ph s
kém hơn [29].
Hình 2. c ung thanh long: B sung bentonite sau quá trình lên men (A) và sau 11 ngày b sung
bentonite (B)
Ngoài ra, bentonite không phi cht hp th c thể. Do đó, không chỉ các protein liên quan
đến độ đục s b loi b mà ngay c các phân t có lợi cho hương vị màu sc ca sn phm cũng
có th đưc hp ph [30], dẫn đến làm ảnh hưởng đến cht ng cm quan sn phm. Giá tr cm
quan sn phẩm được đánh giá sau 11 ngày bổ sung bentonite (Hình 3A). nồng độ 4% bentonite
làm ảnh hưởng mùi và v ca sn phm với điểm cm quan giống nhau là 2,3 điểm. Trong khi đó,
nồng độ 1% bentonite được đánh giá mùi 4,5 điểm v 4 điểm, th thy nồng độ này
không ảnh hưởng hoc ảnh hưởng ít đến mùi và v ca sn phm. Vì vy nồng độ 1% bentonite là
phù hợp để b sung làm trong nước thanh long lên men trong nghiên cu này.
3.2. Nồng độ Na2CO3 thích hp b sung vào nước thanh long lên men
Carbonate hóa quá trình b sung CO2 vào đồ ung vi mục đích to ra s si bọt làm tăng
ờng hương vị vị sng khoái cho sn phm [11]. Mt nghiên cu cho thy, carbonate hóa
giúp nước ép i hàm lượng acid ascorbic cao hơn, độ trong thấp hơn hoạt tính