Tài liệu Nghiên cứu chế độ làm trong và bảo quản rượu xoài lên men đóng chai

III MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .............................................................................................. II MỤC LỤC .................................................................................................. III DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................... VIII DANH MỤC BẢNG ................................................................................... IX DANH MỤC HÌNH .................................................................................... XI LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................... 1 1. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN..................................................................... 4 1.1. Khái quát về đồ uống lên men từ trái cây. ....................................... 4 1.1.1. Các dạng đồ uống lên men từ trái cây. ...................................... 4 1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ đồ uống lên men từ trái cây ở Việt Nam và thế giới. ............................................................................ 5 1.1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ đồ uống lên men từ trái cây trên thế giới. ...................................................................................... 5 1.1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ đồ uống lên men từ trái cây tại Việt Nam. ..................................................................................... 5 1.2. Công nghệ sản xuất đồ uống lên men từ trái cây. ............................ 6 1.2.1. Cơ sở khoa học sản xuất đồ uống lên men từ trái cây. ............. 6 1.2.2. Qui trình sản xuất rượu táo lên men. ........................................ 7 1.2.2.1. Qui trình sản xuất rượu táo................................................. 7 1.2.2.2. Thuyết minh các công đoạn chính trong sản xuất rượu táo . .......................................................................................................... 8 1.3. Cơ sở khoa học của phương pháp làm trong dịch quả lên men bằng Pectinase. ....................................................................................... 10 IV 1.3.1. Tầm quan trọng của quá trình làm trong. .............................. 10 1.3.2. Các phương pháp làm trong. ................................................... 10 1.3.3. Phương pháp làm trong với pectinase. .................................... 11 1.3.3.1. Giới thiệu về Enzyme pectinase......................................... 11 1.3.3.2. Sử dụng chế phẩm enzyme pectinase làm trong sản phẩm rượu quả lên men............................................................................ 12 1.4. Kĩ thuật bảo quản sản phẩm nước trái cây lên men. .................... 13 1.4.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm nước trái cây lên men trong quá trình sản xuất và bảo quản. .......................... 13 1.4.1.1. Biến đổi do tác động vật lý................................................. 13 1.4.1.2. Biến đổi do tác động hóa học. ............................................ 14 1.4.1.3. Biến đổi do tác động sinh học. ........................................... 15 1.4.2. Phương pháp thanh trùng sản phẩm nước trái cây lên men. . 15 1.4.2.1. Đối tượng thanh trùng cần kiểm soát đối với dòng sản phẩm rượu trái cây lên men đóng chai. ......................................... 15 1.4.2.2. Phương pháp thanh trùng sử dụng nhiệt độ thấp. ........... 16 1.4.2.3. Phương pháp sử dụng phụ gia bảo quản thực phẩm. ...... 17 1.4.2.4. Phương pháp kết hợp......................................................... 20 1.5. Tổng quan về nguyên liệu xoài........................................................ 22 1.5.1. Nguồn gốc. ................................................................................. 22 1.5.2. Thành phần hóa học của quả xoài. .......................................... 22 1.5.3. Sản lượng xoài tại Khánh Hòa. ................................................ 23 2. CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................................................ 25 2.1. Đối tượng nghiên cứu. ..................................................................... 25 2.1.1. Nguyên liệu chính. .................................................................... 25 V 2.1.1.1. Thuyết minh các công đoạn xử lý chính của qui trình. .... 26 2.1.2. Nguyên liệu phụ. ....................................................................... 28 2.1.2.1. Enzyme pectinase. .............................................................. 28 2.1.2.2. Phụ gia bảo quản thực phẩm. ............................................ 29 2.1.2.3. Bao bì thủy tinh. ................................................................. 29 2.2. Nội dung nghiên cứu. ....................................................................... 29 2.2.1. Qui trình làm trong và bảo quản sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai dự kiến................................................................................ 29 2.2.1.1. Sơ đồ qui trình dự kiến. ..................................................... 29 2.2.1.2. Thuyết minh qui trình dự kiến. ......................................... 30 2.2.2. Bố trí thí nghiệm tổng quát. ..................................................... 32 2.2.3. Bố trí thí nghiệm chi tiết. .......................................................... 34 2.2.3.1. Nghiên cứu chế độ làm trong sản phẩm dịch xoài lên men bằng enzyme pectinase. .................................................................. 34 2.2.3.2. Thí nghiệm xác định chế độ thanh trùng thích hợp cho sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai. .............................................. 35 2.2.3.3. Thí nghiệm theo dõi sự thay đổi các tính chất của sản phẩm trong quá trình bảo quản. .................................................... 45 2.2.3.4. Thí nghiệm đánh giá cảm quan thị hiếu đối với sản phẩm rượu xoài lên men đóng sản xuất theo qui trình đề xuất. ............. 46 2.2.3.5. Thí nghiệm đánh giá chất lượng rượu xoài sản xuất theo qui trình đề xuất. ............................................................................ 47 2.3. Phương pháp nghiên cứu. ............................................................... 48 2.3.1. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ để nghiên cứu. .......................... 48 2.3.1.1. Địa điểm nghiên cứu. ....................................................... 48 2.3.1.2. Các thiết bị được sử dụng làm đề tài. ............................. 48 2.3.1.3. Hóa chất sử dụng. .............................................................. 48 VI 2.3.2. Phương pháp xác định các chỉ tiêu. ......................................... 49 2.3.2.1. Phương pháp phân tích hóa-lý. ......................................... 49 2.3.2.2. Phương pháp cảm quan. .................................................... 49 2.3.2.3. Phương pháp phân tích vi sinh vật. .................................. 52 2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu. ....................................................... 52 3. CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. .............. 53 3.1. Kết quả xác định chế độ làm trong rượu xoài bằng enzyme pectinase. ................................................................................................. 53 3.2. Kết quả xác định chế độ thanh trùng thích hợp cho sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai. .......................................................................... 55 3.2.1. Kết quả nghiên cứu xác định chế độ thanh trùng nhiệt thích hợp cho sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai. ............................. 55 3.2.1.1. Kết quả xác định ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt đến giá trị cảm quan sản phẩm rượu xoài lên men.................................... 55 3.2.1.2. Kết quả xác định chế độ thanh trùng nhiệt thích hợp cho sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai. ........................................ 57 3.2.2. Kết quả xác định hàm lượng sulfite thích hợp để thanh trùng sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai: ........................................... 62 3.2.3. Kết quả xác định khả năng thanh trùng của phương pháp kết hợp giữa nhiệt và Kali sorbat............................................................. 64 3.2.3.1. Kết quả xác định thời gian truyền nhiệt cần thiết vào tâm sản phẩm để đạt nhiệt độ mong muốn. .......................................... 64 3.2.3.2. Kết quả xác định các chỉ tiêu vi sinh vật sau khi thanh trùng sản phẩm rượu xoài đóng chai theo phương pháp kết hợp. ......................................................................................................... 65 VII 3.3. Kết quả theo dõi sự thay đổi chỉ tiêu lý, hóa của sản phẩm theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ thường. .................................................. 67 3.4. Đề xuất qui trình làm trong và bảo quản sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai. ........................................................................................ 70 3.4.1. Qui trình đề xuất....................................................................... 70 3.4.2. Thuyết minh qui trình. ............................................................. 70 3.4.3. Kết quả đánh giá cảm quan thị hiếu đối với sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai sản xuất theo qui trình đề xuất. .................. 73 3.4.4. Kết quả đánh giá vi sinh sản phẩm sản xuất theo qui trình đề xuất. ..................................................................................................... 74 4. CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. ........................................ 76 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO. ..................................................................... 78 6. PHỤ LỤC. ............................................................................................... 81 VIII DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 1. TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam. 2. BYT: Bộ Y tế. 3. TPC: Total Plate Count (Tổng số vi khuẩn hiếu khí). 4. E.coli: Escherichia coli. 5. L.monocytogenes: Listeria monocytogenes. IX DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1. Chỉ tiêu vi sinh vật trong rượu vang theo TCVN 7045:2002 ........ 17 Bảng 1.2. Thành phần hóa học phần thịt quả của xoài trong 100g ................ 23 Bảng 1.3. Hiện trạng diện tích xoài của tỉnh Khánh Hòa qua các năm.......... 23 Bảng 1.4. Sản lượng xoài của tỉnh Khánh Hòa qua các năm ........................ 24 Bảng 2.1. Hệ số quan trọng của các chỉ tiêu ................................................. 49 Bảng 2.2. Bảng điểm cảm quan các chỉ tiêu sản phẩm rượu xoài.................. 50 Bảng 2.3. Qui định đánh giá mức chất lượng rượu ....................................... 51 Bảng 3.1. Kết quả đo độ đục theo thời gian và nồng độ xử lý enzyme pectinase....................................................................................................... 53 Bảng 3.2. Kết quả đánh giá cảm quan về độ trong và màu của rượu xoài lên men sau khi xử lý với pectinase sau 5 ngày .................................................. 54 Bảng 3.3. Sự thay đổi đặc tính cảm quan rượu xoài lên men theo nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt ..................................................................................... 55 Bảng 3.4. Kết quả xác định thời gian thanh trùng hiệu quả qui đổi (F) theo E.coli O157:H7 khi thanh trùng ở các nhiệt độ ............................................. 59 Bảng 3.5. Kết quả phân tích vi sinh đối với các sản phẩm thanh trùng nhiệt có giá trị F ≥ Fo ................................................................................................. 60 Bảng 3.6. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm thanh trùng 70oC/5 phút .... 62 Bảng 3.7. Kết quả phân tích vi sinh của các mẫu thử có hàm lượng sulfite khác nhau ..................................................................................................... 63 Bảng 3.8. Thời gian truyền nhiệt vào tâm sản phẩm ..................................... 64 Bảng 3.9. Kết quả kiểm tra vi sinh các sản phẩm bảo quản bằng kali sorbate 0,05% với xử lý nhiệt độ thấp....................................................................... 65 Bảng 3.10. Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh vật trong sản phẩm ............ 74 Bảng 6.1. Kết quả đo độ đục theo thời gian và nồng độ ................................ 84 X Bảng 6.2. Diễn tiến nhiệt độ khi thực hiện chế độ thanh trùng ở 60oC .......... 85 Bảng 6.3. Diễn tiến nhiệt độ khi thực hiện chế độ thanh trùng ở 65oC .......... 87 Bảng 6.4. Diễn tiến nhiệt độ khi thực hiện chế độ thanh trùng ở 70oC .......... 88 Bảng 6.5. Kết quả phân tích vi sinh đối với các sản phẩm thanh trùng nhiệt 89 Bảng 6.6. Kết quả phân tích vi sinh của các mẫu thử có hàm lượng sulfite khác nhau dùng để thanh trùng sản phẩm ..................................................... 90 Bảng 6.7. Kết quả kiểm tra vi sinh các sản phẩm bảo quản bằng phương pháp kết hợp ......................................................................................................... 91 Bảng 6.8. Thời gian truyền nhiệt vào tâm sản phẩm trong phương pháp kết hợp ............................................................................................................... 91 Bảng 6.9. Điểm cảm quan thị hiếu đối với sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai .............................................................................................................. 92 Bảng 6.10. Kết quả đo sự thay đổi các chỉ tiêu lý hóa của sản phẩm trong thời gian bảo quản ở nhiệt độ thường .................................................................. 93 XI DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1. Qui trình sản xuất rượu táo. ............................................................ 7 Hình 2.1. Qui trình sản xuất dịch xoài lên men dùng trong nghiên cứu. ....... 25 Hình 2.2. Ảnh chụp dịch xoài lên men được sản xuất theo quy trình ở Hình 2.1. ............................................................................................................... 28 Hình 2.3. Qui trình làm trong và bảo quản rượu xoài đóng chai dự kiến....... 30 Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát. ................................................. 33 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ làm trong thích hợp. ....... 35 Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt đến chất lượng cảm quan sản phẩm. ........................................................................... 37 Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ thanh trùng nhiệt cho sản phẩm rượu xoài. ........................................................................................... 39 Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng sulfite thích hợp nhất để bảo quản sản phẩm rượu xoài. ................................................................. 41 Hình 2.9. Sơ đồ bố trí xác định thời gian truyền nhiệt vào tâm sản phẩm ở các chế độ xử lý nhiệt. ........................................................................................ 43 Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ xử lý nhiệt thích hợp khi thanh trùng kết hợp giữa xử lý nhiệt thích với Kali sorbat. ........................... 44 Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm theo dõi sự thay đổi các tính chất của sản phẩm trong quá trình bảo quản. .................................................................... 45 Hình 2.12. Sơ đồ thí nghiệm đánh giá cảm quan thị hiếu đối với sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai theo qui trình đề xuất. ..................................... 46 Hình 2.13. Thí nghiệm đánh giá các chỉ tiêu vi sinh rượu xoài lên men sản xuất theo qui trình đề xuất. ........................................................................... 47 Hình 3.1. Đồ thị truyền nhiệt ở 60oC. ........................................................... 58 Hình 3.2. Đồ thị truyền nhiệt ở 65oC. ........................................................... 58 XII Hình 3.3. Đồ thị truyền nhiệt ở 70oC. ........................................................... 59 Hình 3.4. Đồ thị sự thay đổi của Hàm lượng chất hòa tan trung bình qua các tuần bảo quản sản phẩm. .............................................................................. 67 Hình 3.5. Đồ thị sự thay đổi của Acid tổng số trung bình qua các tuần bảo quản sản phẩm. ............................................................................................. 68 Hình 3.6. Đồ thị sự thay đổi của Độ cồn trung bình qua các tuần bảo quản sản phẩm. ........................................................................................................... 68 Hình 3.7. Qui trình làm trong và bảo quản rượu xoài lên men đóng chai hoàn thiện. ............................................................................................................ 70 Hình 3.8. Sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai sản xuất theo qui trình đề xuất. ............................................................................................................. 72 Hình 3.9. Kết quả đánh giá cảm quan thị hiếu sản phẩm rượu xoài sản xuất theo qui trình đề xuất. ................................................................................... 73 1 LỜI MỞ ĐẦU Trái cây là một loại thực phẩm rất tốt cho sức khỏe con người. Nó cung cấp nhiều dinh dưỡng cho cơ thể, đặc biệt là các loại vitamin. Nước ta là một nước nhiệt đới gió mùa nên thích hợp cho việc trồng cây ăn trái, đa dạng và phong phú về chủng loại. Xoài là một loại trái cây đã được trồng ở nước ta từ lâu, trong đó giống xoài Tây (hay xoài Thủy Triều) được trồng rất nhiều ở Cam Lâm và Cam Ranh tỉnh Khánh Hòa. Tuy nhiên, xoài lại có tính mùa vụ, khó bảo quản lâu dài, dễ bị dập nát, khó vận chuyển đồng thời số lượng lớn khi thu hoạch làm cho giá cả bán xoài tươi thấp và thường để xoài hư hỏng do không có nơi tiêu thụ. Vì thế, việc tìm ra các phương pháp chế biến khác nhau để tạo ra sản phẩm mới nhằm tăng thời gian bảo quản, tăng giá trị cho sản phẩm đồng thời đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của con người là rất cần thiết. Hiện nay trên thị trường các loại trái cây được chế biến ở các dạng như: phơi khô, sấy, ngâm nước đường, làm kẹo, bánh, mứt, nước giải khát, sản xuất rượu… Trong đó, sản phẩm nước giải khát lên men từ trái cây được đánh giá là một sản phẩm mang lại giá trị kinh tế cao bởi sự ưa chuộng của người tiêu dùng trên thế giới và độ đa dạng của các dòng sản phẩm. Nhưng việc chế biến trái cây để tạo ra sản phẩm nước giải khát lên men có độ cồn thấp ở nước ta chưa được quan tâm đúng mức. Từ nguồn nguyên liệu xoài dồi dào, rẻ và sẵn có ở địa phương, việc nghiên cứu sản xuất rượu xoài lên men là một hướng đi mới cho phép khai thác và nâng cao hiệu quả sử dụng đối với giống xoài Tây nói riêng và các giống xoài ít được dùng để ăn tươi nói chung. Rượu lên men từ xoài là một sản phẩm hoàn toàn mang tính tự nhiên, không màu thực phẩm, độ cồn không cao, phù hợp với xu hướng tiêu dùng 2 hiện đại. Đây là sản phẩm giàu chất dinh dưỡng, rất tốt cho sức khỏe nếu uống điều độ, rất thích hợp cho người tiêu dùng đặc biệt là giới trẻ, phù hợp cho cả người già và phụ nữ. Tuy nhiên, sản phẩm rượu xoài rất khó xử lý trong do hàm lượng pectin trong nước quả lên men ban đầu cao đồng thời sản phẩm cũng khó giữ được lâu để sử dụng nếu không thực hiện các quá trình bảo quản thích hợp. Công đoạn làm trong và bảo quản sản phẩm sau lên men có vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo các yêu cầu về chất lượng cảm quan, an toàn thực phẩm và đảm bảo kéo dài thời gian sử dụng cho sản phẩm theo quy định hiện hành đối với sản phẩm rượu. Từ những ý tưởng trên, được sự đồng ý của khoa Công Nghệ Thực Phẩm, TS. Ngô Thị Hoài Dương em đã nghiên cứu và thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế độ làm trong và bảo quản sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai.” Mục tiêu của đề tài Hoàn thiện qui trình sản xuất rượu xoài lên men đóng chai, góp phần tạo ra một dòng sản phẩm mới từ nguồn nguyên liệu xoài. Sản phẩm rượu xoài ở đây mà đề tài muốn nhắm tới là dòng rượu xoài ngọt, không có gas, có hàm lượng các chất hòa tan sau khi hoàn thiện từ 10 ÷ 12oBx, nồng độ cồn từ 4,5 ÷ 5%. Nội dung nghiên cứu Đề tài sẽ thực hiện nghiên cứu ở 4 nội dung chính sau: 1. Nghiên cứu chế độ làm trong dịch xoài lên men phù hợp. 2. Nghiên cứu chế độ thanh trùng sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai thích hợp. 3. Theo dõi sự biến đổi chất lượng của sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai theo thời gian bảo quản. 4. Đề xuất qui trình sản xuất và bảo quản sản phẩm rượu xoài lên men đóng chai. 3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài Kết quả của đề tài là cơ sở cho việc áp dụng các thông số kỹ thuật đã nghiên cứu vào việc nghiên cứu sản xuất các sản phẩm nước giải khát lên men từ xoài và nhiều loại trái cây khác ở quy mô công nghiệp, tạo ra sản phẩm mới, làm đa dạng hóa sản phẩm đồ uống đồng thời giúp tận dụng nguồn nguyên liệu trái cây dồi dào hiện có ở Việt Nam, tạo nguồn thu nhập ổn định cho người dân và đặc biệt nâng cao giá trị quả xoài. Trong quá trình học tập, tìm hiểu và nghiên cứu để thực hiện đề tài này em đã cố gắng nhiều. Song, do trình độ hiểu biết còn hạn chế, một số điều kiện không cho phép và trong quá trình làm thí nghiệm không tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy, em rất mong được sự xem xét, góp ý của thầy cô và bạn bè. 4 1. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN. 1.1. Khái quát về đồ uống lên men từ trái cây. 1.1.1. Các dạng đồ uống lên men từ trái cây. Nước trái cây lên men là sản phẩm nước uống có cồn thu được không qua chưng cất bằng con đường lên men rượu etylic từ dịch nước ép trái cây hoặc hỗn hợp dịch của trái cây sau khi được nghiền xé kĩ [21]. Dòng sản phẩm này ngày càng đa dạng do có nhiều nguồn nguyên liệu đã được khai thác trong lĩnh vực này như táo, lê, dứa,… hay hỗn hợp nước trái cây lên men. Hiện nay các dạng đồ uống lên men từ trái cây được phân loại theo nồng độ rượu, theo loại nguyên liệu và theo CO2. Theo nồng độ rượu, nước trái cây lên men chia làm 2 loại gồm nước trái cây lên men có nồng độ rượu cao: nồng độ rượu khoảng từ 9 ÷ 20%ABV, có thể bổ sung cồn hoặc không, sản phẩm này đã có từ rất lâu đời trong đó nổi bật là rượu vang nho như champagne, ngoài ra còn có rượu dứa, dâu… và nước trái cây lên men nồng độ rượu thấp: thường dưới 5%V, chủ yếu là do lên men tự nhiên và không bổ sung cồn. Theo loại nguyên liệu: nho, táo, dâu, xoài… Theo CO2 có nước trái cây lên men có gas gồm nước có gas tự nhiên như nước nho, táo lên men hoặc bổ sung thêm CO2 như rượu táo… và nước trái cây không có gas CO2 như vang nho. Đồ uống lên men từ trái cây cũng có thể chia làm ba loại chính như bia trái cây, vang và cider [21]. Cider là một loại đồ uống lên men từ táo có độ cồn từ 1,2 ÷ 8,5%ABV. Cider được phân loại theo CO2, độ ngọt và dạng hỗn hợp. Cider phân loại theo CO2 bao gồm 2 loại: có CO2 là cider đã thực hiện bài khí ở nhiệt độ và áp suất thấp để loại bọt khí, CO2 và loại không có CO2 là cider có bổ sung hoặc không bổ sung CO2. Theo độ ngọt cider phân ra cider ngọt là 5 loại vẫn còn một hàm lượng đường sót sau lên men, không có CO2 và cider khô thường không ngọt, có độ cồn cao từ 8 ÷ 12%ABV. Loại hỗn hợp là dạng cider trộn nhiều loại cider với nhau [25]. 1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ đồ uống lên men từ trái cây ở Việt Nam và thế giới. 1.1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ đồ uống lên men từ trái cây trên thế giới. Nhu cầu sử dụng sản phẩm đồ uống lên men đang gia tăng ở nhiều quốc gia như Mỹ, Nhật, Thái Lan … và họ đã coi đây là mặt hàng chiến lược chủ yếu của thế kỉ 20 và đang tập trung nghiên cứu và sản xuất ra nhiều loại nước giải khát từ trái cây, trong đó có sản phẩm nước trái cây lên men từ các loại quả như cam, dứa, xoài, táo, lê,… có chất lượng cao và phù hợp với nhu cầu của khách hàng [5]. Bên cạnh việc phát triển các sản phẩm mới, các quốc gia cũng không quên sản xuất các sản phẩm cũ nhưng có chất lượng cao và được nhiều người yêu mến từ lâu đời, đó là các sản phẩm rượu vang lên men từ nho nổi tiếng với các dòng vang của Pháp, Đức, Mỹ,… hoặc các dòng Cider sản xuất từ táo… Trên thế giới, nước uống lên men từ trái cây được đánh giá là một mặt hàng mạnh và đang có sức tiêu thụ tương đối lớn, tại Hoa Kì mỗi năm sản xuất rượu táo tăng 73% từ năm 2008 - 2012 [25]. 1.1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ đồ uống lên men từ trái cây tại Việt Nam. Việt Nam là một quốc gia nhiệt đới, có nguồn nguyên liệu dồi dào và vô cùng phong phú hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu về nguyên liệu để sản xuất nước uống lên men từ trái cây ổn định lâu dài, tuy nhiên sản phẩm nước uống 6 lên men từ trái cây ở Việt Nam chưa thực sự phát triển, các sản phẩm dòng rượu vang lên men từ nho, dâu… và nước trái cây lên men như nho, dâu… đã được bày bán ở một số siêu thị, tuy nhiên số lượng còn hạn chế. Đồng thời, người dân Việt Nam không có thói quen sử dụng nước uống lên men từ trái cây, nên lượng tiêu thụ sản phẩm này ở Việt Nam là khá thấp khoảng 1,6 l/người.năm [5]. Nước uống lên men từ trái cây có độ cồn thấp, không qua chưng cất được xem là thức uống có lợi cho sức khỏe và phù hợp với mọi lứa tuổi sử dụng, tuy nhiên trên thực tế hiện nay có rất ít sản phẩm như vậy tại Việt Nam, nước uống lên men chỉ được bày bán tại các siêu thị lớn như Metro, Big C… 1.2. Công nghệ sản xuất đồ uống lên men từ trái cây. 1.2.1. Cơ sở khoa học sản xuất đồ uống lên men từ trái cây. Sản xuất đồ uống lên men từ trái cây có bản chất là quá trình lên men rượu với tác nhân lên men là nấm men. Lên men rượu là một quá trình sinh hóa phức tạp với sự tham gia của chủng nấm men Saccharomyces và sự xúc tác của nhiều enzyme với hàng loạt các phản ứng phức tạp đã xảy ra. Bản chất của quá trình lên men rượu là sự chuyển hóa đường trong điều kiện yếm khí có sự tham gia của nhiều hệ enzyme oxy hóa khử, enzyme thủy phân, như decacboxylaza, alcohol dehydrozenaza… C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 Sau khi lên men và thực hiện quá trình lọc sẽ tạo được sản phẩm nước quả lên men dạng đục, nếu đem làm trong nước quả lên men đục này sẽ thu được dòng rượu trong. 7 1.2.2. Qui trình sản xuất rượu táo lên men. Qui trình sản xuất rượu táo lên men (apple cider) (Hình 1.1) là qui trình được lựa chọn làm qui trình tham khảo để nghiên cứu sản xuất rượu xoài lên men. 1.2.2.1. Qui trình sản xuất rượu táo [26]. Táo Cider Nghiền Kết thúc cracking Ép Lọc, làm trong Nước táo Lên men malolactic Lắng lọc Thanh trùng, sulfite hóa Thay đổi dinh dưỡng Rượu chín Cấy nấm men Thanh trùng, sulfite Lên men Rót chai Hình 1.1. Qui trình sản xuất rượu táo. 8 1.2.2.2. Thuyết minh các công đoạn chính trong sản xuất rượu táo [26], [27], [28]. - Táo : Yêu cầu cầu nguyên liệu phải đạt: Có độ đường cao (≥115g/l nước ép), có nhiều mô sợi để thuận lợi cho quá trình nghiền ép, nhiều tanin để tạo hương vi đặc trưng cho sản phẩm. - Nghiền: Mục đích hỗ trợ cho quá trình ép, tăng quá trình thu hồi dịch quả. Nghiền được thực hiện bằng cách dùng lực cơ học để cắt nhỏ nguyên liệu, phá vỡ cấu trúc tế bào, trong công nghiệp người ta thường dùng máy nghiền để thu được bột nghiền táo. - Ép: Mục đích là để thu nhận tối đa các chất chiết từ nguyên liệu. Bản chất của quá trình này là tác động một áp lực lên khối nguyên liệu đã qua nghiền, nhờ đó dịch bào với các chất chiết hòa tan sẽ được thoát ra bên ngoài tạo thành dịch quả. Theo truyền thống thì thường ép bằng giỏ dưới tác dụng của lực theo phương thẳng đứng, bột táo được chứa trong những miếng vải bạt hoặc rơm sau đó mới bỏ vào máy ép, nhưng ngày nay phổ biến dùng máy ép pitton theo phương ngang hay thẳng đứng, bột táo được đặt trong thiết bị không gỉ để ép. Để ép kiệt dịch quả, trong quá trình ép người ta thường bổ sung enzyme để thủy phân cơ chất trong dịch quả đồng thời kết hợp với động tác đánh tơi bã từ 30 phút tới 1 giờ sau đó đem đi ép. - Lọc: Dùng để tách cặn bã và các phân tử có các kích thước tương đối lớn. Chỉ sau quá trình xử lý enzyme và lắng quá trình lọc mới bắt đầu. Tác nhân làm trong như bentonit, gelatin… có thể được bổ sung vào để tăng tốc độ kết tủa của vật liệu đục sau đó đem lọc qua thiết bị lọc được dịch trong. - Chuẩn bị dịch lên men: Trước khi tiến hành lên men, dịch trái cây phải được chuẩn bị phù hợp để có được môi trường giúp cho nấm men phát triển tốt bằng việc bổ sung đường, thiamin, amoni sulphate hay phophate… sao cho pH dịch táo phải đạt từ 3 ÷ 3,5; nồng độ đường từ 12 ÷ 18%. 9 - Sulfite hóa: SO2 được thêm vào để ức chế vi khuẩn và chủng nấm men không mong muốn. Hàm lượng SO2 được thêm vào phụ thuộc vào pH dịch táo như pH = 3 ÷ 3,3 thì hàm lượng SO2 là 50ppm, pH = 3,3 ÷ 3,5 là 100ppm. Có thể tiến hành sulfite hóa bằng cách sử dụng hóa chất ở dạng rắn, lỏng hoặc khí. - Lên men: Là quá trình chế biến trong sản xuất rượu táo giúp tạo rượu cho cider. Theo truyền thống, việc lên men sẽ nhờ các giống nấm men có sẵn trong táo và không sử dụng sulfite hóa dịch táo, tuy nhiên không chuẩn hóa được quá trình sản xuất, ngày nay trong công nghiệp nấm men Saccharomyces spp được bổ sung vào dịch táo lên men với lượng nấm men 5*104 tế bào/ml và có sử dụng phương pháp sulfite trước khi bổ sung nấm men vào dịch quả. Nhiệt độ lên men tốt nhất từ 4 ÷ 16oC, thời gian lên men tùy thuộc vào sản phẩm, phương pháp lên men và lượng giống cấy. - Lọc, làm trong: Mục đích của công đoạn là tách những cặn còn lơ lửng sau quá trình lên men, tách bỏ cặn bông lơ lửng kết chùm của nấm men. Tiến hành lọc phải nhanh chóng trong điều kiện hạn chế bụi, vi sinh vật và không khí vào sản phẩm, từ đó hạn chế được hư hỏng sản phẩm. Trong quá trình lọc có thể sử dụng chất trợ lọc để tăng nhanh quá trình lọc, thiết bị lọc sử dụng phổ biến là thiết bị lọc khung bản. - Lên men malolactic: Nhằm hoàn thiện một số chỉ tiêu của rượu như độ trong, màu sắc, mùi, vị. Rượu được giữ trong các thùng gỗ sồi hay tank inox lớn trong thời gian từ 1 ÷ 2 năm. - Thanh trùng: Tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật từ đó kéo dài thời gian bảo quản. Sản phẩm được thanh trùng trong bao bì thủy tinh ở nhiệt độ thấp nhất là 70oC. 10 1.3. Cơ sở khoa học của phương pháp làm trong dịch quả lên men bằng Pectinase. 1.3.1. Tầm quan trọng của quá trình làm trong. Dịch sau lên men là một hỗn hợp lỏng gồm có pectin, đường, acid, muối, chất chát, chất màu và các chất khác của quả, các thành phần này có thể gây đục cho rượu quả. Làm trong nhằm mục đích hoàn thiện cảm quan cho sản phẩm rượu, loại bỏ những chất gây vẩn đục như pectin, các chất màu, phức giữa kim loại và polyphenol, phức giữa kim loại và các hợp chất màu, các phần tử của mô quả… có trong dịch quả lên men làm cho rượu đạt yêu cầu về cảm quan. 1.3.2. Các phương pháp làm trong. Hiện có nhiều phương pháp làm trong dịch quả: lọc, lắng, ly tâm, xử lý bằng chất trợ lắng, bằng chế phẩm enzyme, bằng cách đông tụ, đun nóng và làm nguội nhanh..., mỗi phương pháp đều có những ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng riêng. Phương pháp lắng, lọc, ly tâm có ưu điểm đơn giản, dễ thực hiện tuy nhiên thời gian xử lý kéo dài hoặc phải đầu tư thiết bị đắt tiền. Phương pháp xử lý bằng đất sét như bentonit có ưu điểm là đơn giản dễ thực hiện tuy nhiên chỉ thực hiện được tốt nhất khi kết hợp với các phương pháp làm trong khác. Phương pháp đun nóng để làm trong có ưu điểm là giúp kết tủa nhanh các cấu tử cặn như protein và phức hợp của nó tuy nhiên nếu sử dụng nhiệt quá thời gian kéo dài thì sẽ ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm. Phương pháp làm trong nước quả bằng enzyme có ưu điểm là đơn giản chất lượng nước trong tốt tuy nhiên cần thời gian xử lý để làm trong dài.