Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu sản xuất sản phầm nước chuối lên men

Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

MỤC LỤC

Đề mục

Trang

Nhiệm vụ đồ án................................................................................................................i
Lời cảm ơn......................................................................................................................ii
Tóm tắt...........................................................................................................................iii
Mục lục..........................................................................................................................iv
Danh sách hình vẽ...........................................................................................................v
Danh sách bảng biểu
Chương 1: GIỚI THIỆU...........................................................................................01
1.1.Đặt vấn đề...........................................................................................................01
1.2.Mục đích đề tài....................................................................................................02
1.3.Yêu cầu đề tài......................................................................................................02
1.4.Giới hạn đề tài.....................................................................................................02

Chương 2: TỔNG QUAN..........................................................................................03
2.1. Tổng quan về quả chuối....................................................................................03
2.1.1 Nguồn gốc phân bố.......................................................................................03
2.1.2 Đặc điểm phân loại.......................................................................................04
2.1.3. Thành phần hóa học của chuối.....................................................................06
2.1.4. Đặc điểm hóa lý của chuối...........................................................................12
SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

1


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

2.1.5. Thu hoạch và tồn trữ....................................................................................12
2.1.6. Một số sản phẩm từ chuối............................................................................15
2.2. Tổng quan về nấm men......................................................................................15
2.2.1. Hình thái nấm men

.......................................................................16

2.2.2. Cấu tạo và thành phần cấu tạo của tế bào nấm men....................................16
2.2.3. Các quá trình sinh lý của tế bào nấm men...................................................17
2.2.4. Các quá trình lên men........................................................................................18
2.2.5. Bản chất của quá trình lên men....................................................................19
2.2.6. Điều kiện của quá trình lên men..................................................................21
2.3. Tổng quan về lên men rượu...............................................................................24
2.3.1. Khái niệm.....................................................................................................24
2.3.2. Vi sinh vật chủ yếu......................................................................................24
2.3.3. Cơ chế..........................................................................................................24
2.4. Tổng quan về nước giải khát lên men.................................................................25
2.4.1. Đặc diểm......................................................................................................25
2.4.2. Nước giải khát lên menvà rượu vang có điểm gì tương đồng.....................25
2.5. Enzym pectinase.................................................................................................27
2.5.1. Nguồn gốc- ứng dụng...................................................................................27
2.5.2. Tính chất.......................................................................................................28
2.5.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ của enzyme pectinase............................29

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên



2


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............................30
3.1. Vật liệu và dụng cụ sử dụng...............................................................................30
3.3. Quy trình chế biến nước chuối lên men dự kiến.................................................31
3.3.1. Quy trình dự kiến.........................................................................................31
3.3.2. Thuyết minh quy trình.................................................................................31
3.3.3. Sơ đồ nghiên cứu.........................................................................................36
3.4. Nội dung thực hiện.............................................................................................37
3.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme pectinase và thời gian xử lý enzym
đến hiệu suất thu hồi nước chuối..................................................................37
3.4.2. Khảo sát tỷ lệ pha loãng lên quá trình lên men............................................38
3.4.3. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng đường bổ sung lên quá trình lên men39
3.4.4. Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng men và thời gian lên men nước chuối......40
3.4.5. Khảo sát ảnh hưởng chế độ thanh trung lên mùi vị nước chuối lên men.....41
3.4.6. Khảo sát khả năng bảo quản của sản phẩm..................................................42
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................................43
4.1. Kết quả khảo sát thành phần hóa học của chuối...................................................43
4.2. Kết quả khảo sát quá trình thủy phân dịch chuối bằng enzyme pectinase...........44
4.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian đến hiệu suất thu hồi...........................44
4.3. Kết quả khảo sát tỷ lệ dịch ép lên thành phần hóa học và giá trị cảm quan
của sản phẩm.........................................................................................................46
SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

3


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

4.3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ dịch ép lên độ acid của sản phẩm..................................46
4.3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ dịch ép lên độ Brix của sản phẩm.................................47
4.3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ dịch ép lên giá trị cảm quan của sản phẩm ...................48
4.4. Kết quả khảo sát hàm lượng đường lên thành phần hóa học và giá trị cảm quan
của sản phẩm.........................................................................................................49
4.4.1. Ảnh hưởng của hàm lượng đường lên độ acid của sản phẩm.........................49
4.4.2. Ảnh hưởng của hàm lượng đường lên độ Brix của sản phẩm........................50
4.4.3. Ảnh hưởng của hàm lượng đường lên giá trị cảm quan của sản phẩm ..........51
4.5 Kết quả khảo sát hàm lượng nấm men và thời gian lên men lên thành phần
hóa học và giá trị cảm quan của sản phẩm...........................................................53
4 .5.1. Ảnh hưởng của hàm lượng men và thơi gian lên men lên độ acid
của sản phẩm.......................................................................................................53
4.5.2. Ảnh hưởng của hàm lượng nấm men và thời gian lên men lên độ Brix
của sản phẩm.....................................................................................................54
4.5.3. Ảnh hưởng của hàm lượng nấm men và thời gian len men lên
giá trị cảm quan của sản phẩm .........................................................................56

4.6 Kết quả khảo sát nhiệt độ và thời gian thanh trùng giá trị cảm quan của
sản phẩm..............................................................................................................57
4.7. Kết quả khảo sát khả năng bảo quản của sản phẩm..............................................58
4.7.1. Sự biến đổi độ Brix của sản phẩm theo thời gian bảo quản.............................58

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

4


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

4.7.2. Sự biến đổi độ acid của sản phẩm theo thời gian bảo quản............................59
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................62
5.1. Kết luận.................................................................................................................62
5.2. Kiến nghị...............................................................................................................63
Tài liệu tham khảo...........................................................................................................I
Phụ lục 1.........................................................................................................................II
Phụ lục 2........................................................................................................................III
Phụ lục 3........................................................................................................................IV
Phụ lục 4..........................................................................................................................V
Phụ lục 5........................................................................................................................IV

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

5


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

CHƯƠNG 1:
GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Rau quả là nguồn thực phẩm không thể thiếu đối với con người. Đây là nguồn cung
cấp chính vitamin và chất xơ. Trong sản xuất rau quả chiếm một vị trí quan trọng, đặc biệt với
nước ta có gần 70% dân số tham gia vào nghành nông nghiệp, rau quả đã tạo ra công ăn việc
làm và thu nhập cho người dân.
Nằm trong vành đai nhiệt đới với khí hậu nóng ẩm, cây chuối được trồng ở rất nhiều
nơi ở nước ta. Đây là một trong số những cây ăn quả chính có khả năng chế biến và xuất
khẩu. Chuối không những có giá trị cao về dinh dưỡng nà còn có giá trị về y học
Về giá trị dinh dưỡng: Người ta đánh giá cao dinh dưỡng của chuối, vừa là nguồn
cung cấp calori, vừa là nguồn cung cấp vitamin và nguồn khoáng phong phú và cân đối.
Về giá trị y học: Chuối có tác dụng làm giảm huyết áp, chữa bệnh về đường tiêu hóa,
chữa bệnh táo bón và ngăn ngừa ung thư ruột già.
Về giá trị văn hóa: Cây chuối là cây gắn bó và quen thuộc với người Việt Nam. Từ
cây chuối, người ta đã tạo ra những sản phẩm mang nét đặc trưng của văn hóa Việt Nam như:
bánh chưng, bánh tét, rau sống bắp chuối.
Nước trái cây lên men là loại thức uống rất được ưa chuộng với hương vị thơm ngon
và có tính giải khát. Đây là nước uống lên men một phần từ dịch trái cây. Nó có độ cồn thấp,
giàu chất dinh dưỡng. Lợi thế của sản phẩm này là có nguồn nguyên liệu dồi dào và phong
phú, sản phẩm có hương vị đặc trưng.
Để làm phong phú thêm chủng loại nước trái cây lên men, bắt kịp thị hiếu người tiêu
dùng và được sự đồng ý của khoa công nghệ thực phẩm trường Đại học Kỹ thuật công nghệ
TP.Hồ Chí Minh, cùng với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Anh Trinh, tôi đã đăng ký thực
hiện đề tài: “Nghiên cứu chế biến sản phẩm nước chuối lên men”.

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

6


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

1.2 Mục đích đề tài


Tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào, đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao giá trị quả
chuối



Tạo ra sản phẩm mang hương vị đặc trưng, đa dạng hóa chủng loại nước trái cây lên
men.

1.3 Yêu cầu đề tài


Tìm hiểu tổng quan về nguyên liệu chuối, nấm men và các nguyên liệu dùng để sản
xuất nước trái cây lên men



Khảo sát hiệu suất thu hồi của nguyên liệu chuối



Khảo sát tỷ lệ phối trộn giữa dịch quả: nước



Khảo sát hàm lượng đường



Khảo sát hàm lượng nấm men và thời gian lên men



Khảo sát quá trình thanh trùng



Khảo sát khả năng bảo quản của sản phẩm



Đánh giá các chỉ tiêu của sản phẩm: hóa lý, vi sinh, cảm quan.

1.4 Giới hạn đề tài
Sản phẩm được tiến hành nghiên cứu trong điều kiện phòng thí nghiệm của trường nên
trang thiết bị còn hạn chế vì thế thông số kỹ thuật của một số quá trình chưa được tối ưu hóa.

CHƯƠNG 2:
SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

7


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về quả chuối
2.1.1 Nguồn gốc- phân bố
Theo truyền thuyết về lịch sử cây chuối được cho từ nguồn gốc từ vườn
Eden( paradise) , do đó tên musa paradisiacal có nghĩa là” trái của thiên đường”. Tiếng anh có
hai từ có nghĩa là chuối là “banana” và “plantain” dùng để chỉ chuối để nấu chin khi ăn.
Chuối là loại cây nhiệt đới, được trồng khắp ở Ấn Độ, Nam Trung Quốc, Malaixia, Việt Nam.
Các nước Đông Phi, Tây Phi, Mỹ La Tinh. Các loài chuối hoang dại được tìm thấy rất nhiều ở
các nước Đông Nam Á, do đó có thể cho rằng Đông Nam Á là quê hương của chuối, sau đó
được phát tán đến các nơi trên thế giới.
2.1.2 Đặc điểm phân loại
Cây chuối thuộc bộ Scitaminales, họ Musaceae, họ phụ Musoidae.
Trước đây theo Linne, chuối được chia thành các nhóm:


Musa sapentum L: Trái chín ngọt, ăn tươi.



Musa paradiaca L: Khi chín phải nấu mới ăn được.



Musa cmiculata Rumph: Chuối Tá Quạ



Musa cavendis, Musa nana: Chuối già lùn

Từ năm 1948, Cheeman đã phân biệt hai nguồn gốc chính của chuối trồng trọt là
M.acumilata Colla và M. balbisiana Colla. Trong họ phụ Musoidae có hai giống Enset và
Musa. Từ năm 1955, Simmonds và Shepherd đã dựa vào một số điểm đánh giá 15 đặc điểm
ngoại hình của chuối để quy định mức độ lai của các giống trồng trọt đối với hai dòng
acuminate và balbisian, trong gen đều có gen A và gen B.
Đặc điểm
Màu thân giả
Rãnh cuống lá

M. acuminata( gen A)
M. balbisiana ( Gen B)
Nhiều màu nâu hay đốm đen
Có đốm ít hay không có
Mép thẳng hay bè ra với những cánh Bờ mép khép xung quanh, không

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

8


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Cùi buồng
Cuống trái
Noãn sào
Bờ vai lá mo
Sự cuốn lá mo

phía dưới, không ôm siết thân giả
Thường có lông tơ
Ngắn
Hai hàng đều nhau ở mỗi ngăn
Có tỷ số < 0,28
Lá mo phản chiếu, cuốn tròn khi nhả

co cánh phía dưới, ôm siết thân giả
Nhẵn
dài
Bốn hàng bất thường
Thường có tỷ số > 0,3
Lá mo nâng lên nhưng chưa cuốn

Hình dạng lá mo
Màu sắc lá mo

ra
tròn
Nhọn

Bên ngoài có màu đỏ, bên trong có Bên ngoài đỏ tía, bên trong đỏ

màu hồng
Phai nhạt màu Phai nhạt đến màu vàng

thẫm
Bên trong đỏ liên tục

bên trong lá mo
Vết thẹo lá mo
Lồi lên
Phiến hoa tự do Gợn sóng bên dưới đỉnh

Ít lồi lên
Ít gợn sóng

của hoa đực
Màu của hoa Màu kem trắng

Màu đỏ bừng, thay đổi đến màu

đực
hồng
Màu nuốm nhụy Cam, vàng, nhiều kem
Hông nhạt, vàng nhạt
Bảng 2.1: Đặc điểm phân loại giữa M. acuminata và M.balbisiana
Nguồn: www.rauhoaquavietnam.vn
Cách tính điểm: Nếu đồng ý một đặc điểm của loài M.acuminata thì ghi 1 điểm, còn
M. balbisiana thì ghi 5 điểm, các đặc điểm trung gian ghi 2, 3, 4 tùy theo mức độ biểu hiện.

Dựa vào số điểm ta có thể phân loại các giống chuối sau:


15 - 24 : gen AA, AAA, AAAA.



25 - 46 : gen AAB



46 - 54 : gen AB



55 - 64 : gen ABBB

Phân loại các giống chuối trồng ở Việt Nam:
SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

9


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Vào năm 1967 – 1968, Vakili đã dựa theo Simmon để phân loại các giống chuối trồng
ở Việt Nam trên căn bản di truyền như sau:


Nhóm AAA: Chuối Già, chuối Cơm, chuối Cau, chuối Mật Mọi, chuối La Bà.



Nhóm AA: Chuối Ba Thơm, Cau Trắng, Móng Chim, Mật Mốc, Già Dẻo,
chuối Thượng, chuối Chà, chuối Tiêu.



Nhóm ABB: Chuối Sứ, chuối Lá, chuối Dong, chuối Lá Mật, chuối Bom,
chuối Chà To.



Nhóm AAB: Chuối Tá Quạ, chuối Mật



Nhóm BB: Chuối Hột

Các giống chuối trong vườn có thể nhận dạng nhờ vào hình dạng của cây chuối như :


Nhóm chuối Cau: Thân tương đối nhỏ, lá xanh lợt.



Nhóm chuối Sứ: Thân cao, lá tương đối nhỏ.



Nhóm chuối Già Cùi: Thân cao, bẹ hồng, lá khá rộng.

2.1.3 Thành phần hóa học chung của các loại chuối
Về thành phần hóa học, trái chuối chín chứa:


Nước: 70 – 80%



Chất khô: 20 – 30%, chủ yếu là đường, trong đó đường khử chiếm 55% đường
tổng số.



Protein: 1 – 1, 8%



Lipid: không đáng kể

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

10


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh



Axid: 0, 2%, chủ yếu là acid malic và acid oxalic vì thế chuối có độ chua dịu.



Vitamin: Chuối chứa rất ít vitamin nhưng hàm lượng cân đối



Hợp chất Polyphenol



Ngoài ra còn có muối khoáng, pectin.

Bảng 2.2: Bảng thành phần hóa học của trái chuối chín thuộc các giống khác nhau.
Thành

phần Chuối

hóa học (%)

Chuối tiêu Phú Chuối tiêu Hải Chuối

ngự Nam Thọ

bom Chuối

sứ

Dương

Đồng Nai

Đồng Tháp

Định
Nước

75

76.5

78,0

70,5

78

Lipit

0,2

0,07

0,1

-

-

Protein

1,8

1,8

1,09

-

-

Tinh bột

1,1

0,8

0,7

1,1

2,8

Đường tổng

17,1

18,4

16,2

17,2

17,3

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

11


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Saccarose

-

-

-

10,4

11,2

Fructose

-

-

-

3,7

2,3

glucose

-

-

-

3,1

3,8

axid

0,1

0,15

0,1

0,23

0,14

tro

0,8

0,8

1,0

1,1

0,8

Vitamin C

90

65

80

95

58

Nguồn: Quách Đĩnh, 1996

Một số đặc điểm của trái chuối già

Hình 2.1: Nải chuối chín
Chuối Già là theo tên gọi của miền Nam, miền Bắc gọi là chuối Tiêu. Chuối Già là
loại chuối được trồng phổ biến, có sản lượng lớn.
Các sản phẩm chế biến từ chuối, trước hết là chuối Già, sau đó mới tới chuối Bom

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

12


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Chuối Già thuộc nhóm tam bội thể của Cavendish và GrosMichel ( nhóm AAA).
Chuối Già có quả thon, dáng cong là loại chuối ngọt, thơm, khi chín có màu vàng sáng, vỏ
dày, trọng lượng quả khoảng 150g

Bảng 2.3: Phân loại chuối theo độ chín
Giai đoạn chín
1
1a

Màu vỏ
Xanh
Xanh

Ghi chú
Cứng, chắc, chua chín
Hơi chuyển, bắt đầu có dấu hiệu

2
3
4
5
6
7

Xanh ánh vàng
Xanh nhiều hơn vàng
Vàng nhiều hơn xanh
Vàng, đầu và cuống xanh
Vàng hoàn toàn
Vàng có chấm và vệt nâu

chín
Xanh già
Ương
Chóm chín
Chín, khó bóc
Chín, chắc, dễ bóc vỏ
Chín chắc hoàn toàn, thơm, ruột

Vàng có mảng nâu

mềm
Ruột chín, quả mềm, hơi thẩm và rất

8

thơm
Nguồn: www.dalatrose.com
Bảng 2.4: Sự thay đổi thành phần hóa học của chuối già theo độ chín
Chỉ tiêu
Tinh bột
Fructose

Chuối xanh
6,00
0,32

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

Chuối ương
3,52
3,42

Chuối chín
1,95
5,69
13


Luận Văn Tốt Nghiệp

Glucose
Sacarose
Cellulose
Pectin
Tannin
Axid hữu cơ

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

0,12
1,00
0,59
0,8
0,21
0,79

0,48
6,2
0,58
0,82
0,2
0,51

4,81
5,98
0,5
0,84
0,18
0,36
Nguồn: Étienne Espiard, 2002

Qua bảng ta thấy: Trong quá trình chín, hàm lượng tinh bột của chuối giảm dần, hàm
lượng đường tăng dần.
Bảng 2.5: Hàm lượng polyphenol của chuối theo độ chín
Thànhphần
polyphenol
Tổng
Antoxian
leucoantoxian
Flavol
Catexin tự do
Tanin

Hàm lượng polyphenol theo độ chín, mg%
Ương
Chín tới
1200
4,5
34
2,28
190
20

Chín

1840
1640
4,12
3,02
80,1
60,10
2,33
0,4
25
10
80
80
Nguồn:http: //www.vandanme.be/bananaf.html

Hàm lượng polyphenol trong chuối khá cao, do đó sản phẩm chế biến từ chuối dễ bị
sẫm màu, nếu không có những biện pháp xử lý thích hợp. Trái chuối ngoài dùng để ăn tươi,
người ta còn chế biến thành các sản phẩm của chuối và ở Việt Nam, sản phẩm phổ biến nhất
là chuối được sấy khô. Ngoài trái chuối, người ta còn sử dụng hoa chuối (chuối sứ, chuối hột)
như một loại rau và dùng thân cây chuối làm thức ăn gia súc.

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

14


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Bảng 2.6: thành phần dinh dưỡng của hoa chuối có trong (100g ăn được)
Thành phần dinh dưỡng
Năng lượng
Nước
Protein tổng số
Protein thực vật
Gluxit tổng số
xenlulose
tro
Natrium(Na)
Kalium(K)
Calciun(Ca)
Phosphor(P)
Sắt (Fe)
Đồng(Cu)
Beta caroten
Vitamin B1
Vitamin B2
Vitamin PP
Vitamin B6
Vitamin C

Đơn vị
Giá trị
Kcal
20
KJ
83
g
92.0
g
1,5
g
1,5
g
3,5
g
2,0
g
1,0
mg
3,0
mg
509
mg
44
mg
32
mg
0,9
mg
0,145
mg
170
mg
1,04
mg
0,03
mg
0,4
mg
0,12
mg
5
Nguồn:http:/apps.fao.org/page/collection?subset=ariculture

2.1.4 Đặc điểm hoá lý của chuối
Bảng 2.7: Đặc điểm hoá lý của một số loại chuối
Loại

Khối

Độ

chuối

lượng

quả(cm)

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

dài Đường
kính

Tỷ
ruột(%)

lệ Khối
lượng

Số
trong

nải Số
1 trong

quả
1
15


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

quả(g)
quả(cm)
buồng(kg) buồng
nải
Tiêu
120
13
3,4
65
13
10
16
Goòng
130
13
4,2
72
15
12
14
bom
64
10,6
3,0
73
7
7
14
Nguồn: tài liệu Công nghệ sau thu hoạch và chế biến rau quả - NXB Khoa học và kĩ thuật
2.1.5

Thu hoạch, và tồn trữ

2.1.5.1 Xác định độ chín thu hái
Chuối chín cây không ngon (vị chua, nhạt, không thơm), vỏ hay bị nứt, không chín
đồng loạt ngay trên cùng một buồng và không chịu được vận chuyển, tồn trữ lâu. Vì thế chuối
được thu hái khi chưa chín nhưng phải phát triển đầy ruột: Vỏ chuối có màu lục đậm, gờ cạnh
tròn hơn khi xanh, ruột có màu từ trắng ngà đến vàng ngà, khi bẻ quả thấy tơ nhựa, vị còn
chát. Đây là phương pháp cảm quan xác định độ thu hái, cho đến nay vẫn là cơ sở cho các
cách xác định khác.
Trong điều kiện sinh trưởng và khí hậu tốt, thời gian khi trổ buồng đến khi cắt đối với
chuối Tiêu là 85 – 95 ngày. Ở Miền Nam thời gian đó là 90 ngày, tuỳ theo mùa.
Ngoài ra còn có các cách xác định độ già, độ chín dựa theo:


Theo độ dày: Căn cứ theo tỉ lệ giữa khối lượng quả (P, kg) và chiều dài ruột
(L,cm) thường P/L=7,9 – 8,3.



Theo tỉ trọng của chuối (d): Trị số d tăng dần trong quá trình sinh trưởng và
chín d= 0,96



Theo độ chắc của trái chuối: Độ chắc giảm theo quá trình chín



Theo hàm lượng đường và hàm lượng tinh bột: Theo quá trình chín thì hàm
lượng tinh bột giảm dần và hàm lượng đường tăng lên.



Theo màu vỏ: Theo màu vỏ thì hàm lượng tinh bột giảm dần và hàm lượng
đường tăng lên khi màu vỏ chuyển từ xanh sang vàng

Bảng 2.8: Sự biến đổi của hàm lượng tinh bột và đường theo màu vỏ chuối
Độ chín

Màu vỏ chuối

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

Biến đổi tinh bột- đường
Tinh bột (%)
Đường (%)
16


Luận Văn Tốt Nghiệp

1
2
3
4
5
6
7
8

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Xanh đậm
21,15 – 19,5
0,1 – 1,2
Xanh có chấm vàng
19,5 – 16,5
2–5
Xanh vàng
18 – 14,5
3,5 – 7
Vàng xanh
15 – 9
6 – 12
Vàng hai đầu xanh
10,5 – 2,5
10 – 18
Vàng hoàn toàn
4–1
16,5 – 19,5
Vàng chấm nâu
2,5 – 1
17,5 – 19
Vàng mảng nâu
1,5 – 1
18,5 – 19
Nguồn: từ tài liệu Cây ăn trái miền nam – NXB Nông Nghiệp

2.1.5.2 Tồn trữ lạnh
Khi đạt độ già, chuối được chặt cả buồng và chuyển cẩn thận về trạm xử lí. Khi vận
chuyển chuối được móc theo chiều đứng hoặc nằm trên các đệm. Ở trạm xử lí, chuối được
phá thành từng nải, loại bỏ các nải quá to, các nải bị khuyết tật, trái chín. Nải chuối được rửa
trong bể nước có phèn chua rồi dán nhãn, xếp thùng.
Tại trạm xử lí, chuối được vận chuyển về các kho tồn trữ tập trung bằng xe lạnh 11 –
130 C. Việc nhập kho từng phòng làm nhanh để không tốn lạnh và trữ ở nhiệt độ 12 - 14 oC,
độ ẩm 85 - 95%. Ở chế độ này chuối tươi xanh không bị chín trong 2 tuần. Chuối vừa chín tới
là khi vỏ chuối có màu vàng nhưng đầu, đuôi quả còn xanh, ruột chưa mềm hẳn là chuối có vị
ngọt, ngon và nhiều hương thơm nhất. Khi đó nếu chưa tiêu thụ nên cắt rời từng trái, xếp vào
khay, rồi đưa vào kho lạnh có nhiệt độ 11 – 13 0 C, độ ẩm 85 - 95% thì có thể bảo quản 3 - 4
ngày mà chất lượng không giảm. Việc bao gói được thực hiện bằng nhiều loại vật liệu: Giấy,
rơm, thùng carton, bao PE.
Phương pháp thu hoạch, xử lí, bảo quản và vận chuyển chuối tươi vừa nói trên thường
được ứng dụng cho chuối xuất khẩu. Chuối được tiêu dùng trong nước yêu cầu biện pháp đơn
giản và rẻ tiền hơn.
2.1.5.3 Xử lí bằng Topsin – M
Topsin – M do Nhật Bản sản xuất, là chất diệt nấm và vi sinh vật mạnh nhưng ít độc
và không ảnh hưởng đến da người. Theo GSTS Nguyễn Văn Thoa, khi xử lí chuối xanh bằng
dung dịch Topsin – M theo nồng độ 0,1 - 0,2% thì phần lớn nấm mốc trong chuối Tiêu bị diệt
hoặc ức chế, dư lượng còn lại trên trái cây sau tồn trữ là 0,002 mg/kg, chỉ = 10% so với liều
lượng của FAO.
SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

17


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Nếu coi hư hỏng 10 – 15% là khả năng tồn trữ của chuối thì hạn tồn trữ của chuối là
không quá 5 ngày và trong mùa đông không quá 15 ngày. Nhưng nếu dùng dung dịch 0,1%
Topsin – M thì sau 15 ngày mùa hè chuối còn tốt 88,5% và sau 30 ngày mùa đông còn tốt
91,5%.
Chuối sau khi tồn trữ, chín bình thường, hương vị không thay đổi so với chuối tươi.
Chuối sau khi xử lí được đem đi bảo quản:


Nếu nhiệt độ từ 30 - 35oC, thời gian tồn trữ là 2 tuần



Nếu nhiệt độ từ 15 - 20oC, thời gian tồn trữ là 5 tuần



Nếu nhiệt độ từ 11,1 - 12,80 C, thời gian tồn trữ là 2 tháng

Tuỳ theo tình trạng nguyên liệu mà chúng ta có chế độ bảo quản thích hợp. Tuy
nhiên,Trong kho ta nên trang bị các loại máy lạnh có thể hạ nhiệt độ của kho xuống 12oC.
2.1.5.4 Bảo quản bằng chiếu xạ
Trung tâm chiếu xạ Hà Nội hiện nay vẫn còn đang nghiên cứu thêm về phương
pháp này, với tổng cường độ chiếu xạ hiện nay là 200.000 Ci. Phương pháp này hiện nay chỉ
được sử dụng ở một số nơi nhưng chưa được phổ biến.
Nghiên cứu sơ bộ cho thấy: Chuối Tiêu tươi có độ già 80 - 90% khi chiếu xạ với liều
lượng tối ưu 0.3 krad đã chậm chín hơn 10 ngày (ở nhiệt độ thường) và 10 - 14 ngày (ở 14 oC).
Với chuối có độ già 65 - 80%, tồn trữ ở nhiệt độ 19 oC, với liều lượng chiếu xạ 200 Krad bảo
quản được 44 ngày, với liều lượng chiếu xạ là 400 Krad bảo quản được trong 57 ngày. Nếu
chuối quá già, bắt đầu chín hoặc chuối quá non thì không có kết quả.
2.1.6 Một số sản phẩm từ quả chuối
Từ nguyên liệu chuối ta có thể chế biến ra rất nhiều sản phẩm như là: Chuối khô, kẹo
chuối, nước chuối trong, bột chuối, rượu vang chuối…

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

18


Luận Văn Tốt Nghiệp

Nước chuối trong

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Chuối sấy

Kẹo chuối

Hình 2.2: Các sản phẩm từ chuối
2.2 Tổng quan về nấm men
Tác nhân chính của quá trình lên men rượu là các loài nấm men Saccharomyces. Nấm
men đóng vai trò quyết định trong sản xuất nước giải khát lên men trái cây vì quá trình trao
đổi chất của tế bào nấm men là quá trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm. Quá trình
chuyển hóa này gắn liền với sự tham gia của hệ enzyme trong tế bào nấm men.

2.2.1 Hình thái nấm men
Nấm men có dạng hình cầu, ovan hoặc elip, hình quả chanh, hình trụ, hình trứng đôi
khi dài ra thành sợi. Tế bào nấm men có kích thước tương đối lớn: đường kính trên 1  m và
dài trên 1  m.
2.2.2 Cấu tạo và thành phần hóa học của tế bào nấm men
Nấm men có cấu tạo đơn bào. Tế bào có thành phần và cấu tạo phức tạp. Trong tế bào
có rất nhiều các cấu tử lớn nhỏ khác nhau. Nhưng mỗi thành phần, mỗi cấu tử trong đó đều
có một vai trò riêng. Cấu tạo tế bào được giới thiệu như hình 2.3.

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

19


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Hình 2.3. Cấu tạo tế bào nấm men
Cấu tạo của tế bào nấm men thay đổi khác nhau tùy theo loài, độ tuổi và môi trường
sống, nhưng nhìn chung bao gồm:
 Nước: 75 ÷ 85%.
 Chất khô: 15 ÷ 25%. Trong đó, chất khoáng chiếm 2 ÷ 14% hàm lượng chất khô.
Đặc biệt, trong tế bào nấm men có chứa một số enzyme xúc tác có tác dụng thủy phân
chuyển hóa các glucid đơn giản. Vì vậy, khả năng chuyển hóa cơ chất sẽ phụ thuộc nhiều vào
tỷ lệ và thành phần các loại enzyme có trong tế bào nấm men.
Bảng 2.9: Một số enzyme thủy phân trong tế bào nấm men S. cerevisiae
Stt

Enzyme

Cơ chất chuyển hóa

1

Trehalase

Trehalose

2

Glucoamylase (amyloglucosidase)

Tinh bột, dextrin,  - glucoside

3

Maltase (  - glucosidase)

Maltose, saccharose, maltotriose,

p –

nitrophenyl -  - glucoside, melezittose.
4

Isomaltose

(oligo

1,6

glucosidase)
5

Invertase (  - fructofuranose)

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên



 - methyl
glucoside, p – nitrophenyl -  - glucoside.
Isomaltose

saccharose,

Saccharose, raffinose.
20


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Melibiose (  - galactosidase)

6

Melibiase, raffinose, p – nitrophenyl -  glucoside

7

Hệ enzyme chuyển hóa đường đơn giản

Zimase

thành etylic
Nguồn: www.google.com.vn

2.2.3. Các quá trình sinh lí của tế bào nấm men
Nấm men cũng như các sinh vật sống khác cần oxy, hydro, cacbon, nitơ, phospho,
kali, magie…Dinh dưỡng cacbon: nguồn cacbon cung cấp là các loại đường khác nhau như
saccharose, maltose, lactose, glucose…

Dinh dưỡng oxy, hydro: được cung cấp cho tế

bào từ nước của môi trường nuôi cấy hay dịch.
Dinh dưỡng nitơ: nấm men không có men ngoại bào để phân giải protein, nên không
thể phân cắt albumin của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa tan, có thể là đạm hữu
cơ hoặc vô cơ. Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin, pepton, ure. Đạm vô cơ là các muối
amon khử nitrat, sulfat…Các vitamin và chất khoáng: phospho, lưu huỳnh, magie...cần thiết
cho hoạt động sống của nấm men.
Quá trình sinh trưởng của nấm men trong dịch lên men tĩnh có thể chia làm 4 giai
đoạn: pha lag (pha tiềm phát), pha logarit (pha phát triển chỉ số), pha ổn định và pha suy
thoái.


Pha lag (pha tiềm phát): giai đoạn nấm men cần phải thích nghi với môi trường mới,
số lượng tế bào nấm men không tăng hoặc tăng rất ít, giai đoạn này kéo dài nếu môi
trường kém dinh dưỡng và ngắn hơn nếu môi trường giàu chất dinh dưỡng.



Pha logarit (pha phát triển chỉ số): đây là giai đoạn tế bào nấm men tăng sinh khối theo
cấp số nhân, chất dinh dưỡng trong môi trường giảm đáng kể do được nấm men sử
dụng để sinh sản và phát triển.



Pha ổn định (pha tĩnh): số lượng tế bào nấm men sống là ổn định (số lượng tế bào sinh
sản bằng số lượng tế bào chết đi).

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

21


Luận Văn Tốt Nghiệp



GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Pha suy thoái (pha chết): tế bào sống giảm dần và già đi, tế bào chết tăng nhanh.

Hình 2.4: Biểu đồ đường cong sinh trưởng đặc trưng của nấm men.
2.2.4 Các quá trình lên men
Lên men theo nghĩa hẹp là thuật ngữ dùng để chỉ các quá trình phân giải các chất để
thu năng lượng, trong đó hydro được tách ra từ một cơ chất (thường là glucose), được chuyển
đến chất nhận cuối cùng là hợp chất hữu cơ. Oxy phân tử không tham gia vào quá trình lên
men (sự phân giải yếm khí). Theo định nghĩa của Pasteur thì “sự lên men là sự sống không có
oxy phân tử”. Ví dụ trong lên men rượu hydro được tách ra trong quá trình phân hủy glucose
kị khí được chuyển đến acetaldehyde (CH3CHO) hình thành trong quá trình đường phân để
tạo etanol. Đối với tế bào thì ý nghĩa của sự lên men ở chỗ chúng thu được năng lượng ở dạng
ATP, dự trữ cho cơ thể sinh vật.
Ở vi sinh vật trong quá trình tiến hóa đã hình thành nhiều kiểu lên men khác nhau.
Dựa vào bản chất của sản phẩm chính cuối cùng của quá trình lên men cũng như các con
đường trao đổi chất đặc trưng cho từng loại vi sinh vật mà người ta phân loại các quá trình lên
men như lên men rượu, lên men lactic, lên men do nấm men, do nấm mốc…
Ngày nay trong lĩnh vực công nghiệp cũng như trong thực tiễn đời sống, quá trình lên
men được hiểu theo nghĩa rộng hơn. Đó là quá trình trao đổi chất, qua đó các chất hữu cơ mà
chủ yếu là đường bị biến đổi dưới tác dụng của enzyme vi sinh vật. Sự hình thành các chất
khác nhau xảy ra trong điều kiện kị khí hoặc hiếu khí.


Lên men yếm khí (kị khí)

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

22


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

Lên men yếm khí là sự biến đổi đường hay các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các
chất đơn giản, dưới tác dụng của enzyme vi sinh vật, trong điều kiện không có sự tham gia
của oxy phân tử. Đây chính là sự lên men theo đúng định nghĩa lên men của Pasteur đã nói
trên. Thuộc loại lên men này có lên men rượu, lactic, aceton-butylic…


Lên men hiếu khí

Lên men hiếu khí là dạng lên men theo nghĩa mở rộng hơn, là quá trình phân giải
đường hay các chất hữu cơ khác thành sản phẩm đơn giản, dưới tác dụng của enzyme vi sinh
vật trong điều kiện có oxy tham gia. Thuộc loại này có lên men acid acetic, lên men citric,
acid glutamic…
2.2.5 Bản chất của quá trình lên men
Dầu các quá trình lên men có khác nhau về hình thức, cơ chế, tiến trình phản ứng, sản
phẩm cuối và hệ vi sinh vật tham gia, hệ enzyme xúc tác… nhưng các quá trình lên men có
bản chất cơ bản giống nhau.
Các phản ứng sinh hóa xảy ra trong quá trình lên men là những phản ứng chuyển
hydro và điện tử (e- và H+). Các enzyme xúc tác cho quá trình này là các enzyme oxy
hóa khử (dehydrogenase, oxydase…) chủ yếu từ vi sinh vật. Như vậy, thực chất các quá trình
lên men là các quá trình oxy hóa – khử sinh học để thu năng lượng và các hợp chất trung gian.
Năng lượng này rất cần thiết cho hoạt động sống của sinh vật như sinh trưởng, phát triển, sinh
sản…Tùy theo chủng vi sinh vật, môi trường, và điều kiện lên men chúng ta thu được các sản
phẩm chính, phụ khác nhau.
Trong quá trình oxy hóa khử sinh học, hydro được tách khỏi cơ chất ban đầu nhờ
enzyme dehydrogenase, và chuyển đến những chất tiếp nhận khác nhau. Tùy theo chất tiếp
nhận hydro từ cơ chất mà người ta phân biệt các dạng lên men và hô hấp như sau:


Lên men yếm khí: hydro được tách ra khỏi cơ chất và chuyển đến chất nhận là chất
hữu cơ chưa no. Sau khi nhận hydro các chất này tạo thành các chất hữu cơ nhất định,
đây chính là sản phẩm của quá trình lên men tích tụ trong môi trường (ví dụ etanol,
acid lactic…). Trong lên men rượu, hydro được tách ra trong quá trình phân hủy

SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

23


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

glucose, được chuyển hóa đến acetaldehyde (CH 3CHO) hình thành trong quá trình
đường phân và tạo thành etanol trong điều kiện thiếu oxy.


Hô hấp hiếu khí: hydro được tách ra từ cơ chất hữu cơ trải qua hàng loạt các giai đoạn
trung gian, cuối cùng kết hợp với oxy để tạo ra H 2O. Ví dụ acid pyruvic, bị oxy hóa
hoàn toàn trong chu trình Krebs, qua hàng loạt sản phẩm trung gian cuối cùng tạo CO 2
và H2O và giải phóng năng lượng. Quá trình hô hấp hiếu khí giải phóng ra năng lượng
lớn cung cấp cho quá trình hoạt động sống của cơ thể vi sinh vật.



Hô hấp kị khí: các vi sinh vật sống trong điều kiện hiếu khí thường có thể sống trong
điều kiện kị khí hoặc kị khí không bắt buộc hoàn toàn. Chất nhận điện tử và hydro
cuối cùng không phải oxy mà là nitrat hay sulfat. Kiểu chuyển điện tử và H + này giúp
cho vi khuẩn oxy hóa hoàn toàn cơ chất mà không cần sự tham gia của oxy phân tử.
So với quá trình lên men trong hô hấp kị khí vi sinh vật thu được nhiều năng lượng
hơn.

2.2.6. Điều kiện của quá trình lên men


Nguyên liệu để lên men
Một trong những thành phần chủ chốt của môi trường lên men là glucid. Glucid

không những là nguồn cung cấp năng lượng mà còn là nguồn cung cấp vật liệu xây dựng cần
thiết để sinh tổng hợp các cấu tử cần thiết của tế bào. Dạng glucid dễ lên men là
monose, đặc biệt là glucose, fructose…là dạng đường dễ lên men, ngoài ra nấm men cũng
lên men được disaccharide như saccharose và maltose bởi vì nấm men có men saccharase và
maltase thủy phân các đường di-saccharide trên thành đường đơn là glucose và fructose. Với
polisaccharide như tinh bột, nấm men không lên men được, mà phải qua khâu trung gian là
thủy phân tinh bột ra đường đơn giản, nhờ xúc tác là enzyme amilase của malt hay nấm mốc
hoặc tác nhân hóa học khác.
Trong điều kiện sản xuất công nghiệp người ta thường chú ý sử dụng nguyên liệu tự
nhiên, ngoài thành phần chính là glucid cần cho lên men, còn có các thành phần khác cần cho
sự sinh trưởng và phát triển của tế bào vi sinh vật như: muối khoáng, vitamin, yếu tố vi lượng,
SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

24


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: Th.s: Nguyễn Anh Trinh

acid amin, chất thơm chất màu. Ví dụ trong công nghiệp lên men để đạt được mục đích
người ta thường dùng nguyên liệu tự nhiên như nước chiết trái cây, nước chiết bắp, rỉ đường
(mật rỉ), malt, nước chiết thịt… Một số vi sinh vật khác có thể lên men từ nguyên liệu là
pectin…
Phosphate
Phosphate có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa năng lượng của hệ thống
sinh học. Vì vậy phosphate rất cần thiết trong thành phần dung dịch lên men, nó được đưa
vào môi trường dưới dạng phosphate vô cơ như phosphate kali hay phosphate amon. Nồng độ
phosphate thường xê dịch từ 0,1

– 0,5%. Ngoài ra người ta cũng đưa vào môi

trường một lượng nhỏ phosphate ở dạng hợp chất hữu cơ.



Nitơ
Nitơ là cấu tử quan trọng trong thành phần protein và acid nucleic. Là thành phần rất

cần cho sự sống của vi sinh vật. Nitơ được đưa vào môi trường lên men ở dạng nitrat, muối
amon, ure, hợp chất nitơ có nguồn gốc sinh học.


Nguyên tố vi lượng
Nguyên tố vi lượng rất cần cho phát triển, sinh trưởng của vi sinh vật. Nguyên tố vi

lượng thường gặp là: Mn, Mo, Zn, Cu, Co, Ni, Cl2, Na, Si…
Ngoài các nguyên tố vi lượng vô cơ, các nguyên tố vi lượng hữu cơ cũng rất cần thiết
và quan trọng trong quá trình lên men, tuy sử dụng với nồng độ cực nhỏ, cũng có hiệu quả rõ
rệt.
Ví dụ: acid pantotenic với nồng độ 1 : 50000, alanin với nồng độ 1 : 10 8 cũng đã có tác dụng
rất rõ rệt đến sự lên men.
Thông thường các nguyên tố vi lượng đã có mặt trong nguyên liệu tự nhiên ban đầu
khi đưa vào lên men như dịch trái cây, nước chiết malt, nấm men, dịch thủy phân đạm…
SVTT: Nguyễn Lý Ngọc Duyên

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×