Tài liệu Nghiên cứu thử nghiệm chế biến nƣớc ép thanh long lên men

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC MẠCH THỊ KHIÊM TÍN NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN NƢỚC ÉP THANH LONG LÊN MEN Luận văn kỹ sƣ Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học Thành Phố Hồ Chí Minh Tháng 09/2006 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN NƢỚC ÉP THANH LONG LÊN MEN Luận văn kỹ sƣ Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học Giáo viên hƣớng dẫn ThS. ĐINH NGỌC LOAN KS. NGUYỄN MINH HIỀN Sinh viên thực hiện MẠCH THỊ KHIÊM TÍN KHÓA: 2002 - 2006 Thành Phố Hồ Chí Minh Tháng 09/2006 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 1 MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY, HCMC DEPARTMENT OF BIOTECHNOLOGY STUDYING THE FERMENTED JUICE FROM DRAGON FRUIT (Hylocereus andulatus) Graduation Thesis Major: Biotechnology Research adviser PHAN PHƢỚC HIỀN (NLU), Ph.D FRÉDÉRIC GAY (CIRAD) , Ph.D CHRISTIAN METRES (CIRAD), Ph.D Researcher MACH TH KHIEM TIN Term: 2002 - 2006 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold HCMC, 06/2006 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 1 LỜI CẢM ƠN Để có đƣợc thành công ngày hôm nay, trƣớc tiên con xin cám ơn ba má và gia đình đã luôn hỗ trợ, tạo điều kiện thuận lợi để con yên tâm học tập và hoàn thành tốt luận văn này. Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trƣờng Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ Sinh học, các thầy cô trong bộ môn. Cùng tất cả quý thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập tại trƣờng Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô Định Ngọc Loan đã tận tình hƣớng dẫn. Em xin cảm ơn cô Nguyễn Minh Hiền hƣớng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Xin cám ơn các bạn sinh viên lớp công nghệ sinh học 28-Bộ môn công nghệ sinh học, lớp chế biến và bảo quản 28 - Khoa công nghệ thực phẩm trƣờng Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã chia sẻ và đồng hành cùng tôi trong suốt bốn năm đại học và suốt quá trình thực hiện đề tài này. Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô và các bạn. TPHCM, ngày 10 tháng 8 năm 2006. Sinh viên Mạch Thị Khiêm Tín Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold i1 TÓM TẮT Thanh long là một loại trái cây có màu sắc đẹp, vị thanh hấp dẫn. Hiện nay chúng đƣợc trồng rất phổ biến ở nƣớc ta và đã đƣợc xuất khẩu sang thị trƣờng các nƣớc trên thế giới. Tuy nhiên, những nghiên cứu để chế biến thành các sản phẩm từ loại trái cây này còn rất hạn chế. Qua phân tích cho thấy thanh long có hàm lƣợng dinh dƣỡng khá chứa nhiều đƣờng, khoáng, phù hợp để sản xuất nƣớc trái cây lên men. Từ thực tiễn đó, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu thử nghiệm chế biến nƣớc ép thanh long lên men” nhằm tìm ra phƣơng pháp chế biến thích hợp, từ đó cải thiện màu sắc, mùi vị cho nƣớc ép thanh long lên men. Trƣớc tiên, chúng tôi xác định thành phần chủ yếu có trong quả thanh long. Sau đó, chúng tôi sử dụng enzyme pectinex Ultra SP – L để làm trong, giảm độ nhớt dịch quả. Bƣớc tiếp theo, chúng tôi khảo sát tỷ lệ men Saccharomyces cerevisiae F43 thích hợp cho quá trình lên men nƣớc thanh long và nhằm tăng thêm mùi vị, màu sắc cho nƣớc ép thanh long, chúng tôi tiến hành thử nghiệm lên men thanh long-dâu tằm. Cuối cùng, chúng tôi theo dõi thời gian bảo quản sản phẩm. Những kết quả đạt đƣợc: - Thanh long có hàm lƣợng nƣớc 86,12%; độ brix 11,2%; vitamine C 4,2 mg/100g là phù hợp để chế biến nƣớc thanh long lên men. - Xử lý enzyme pectinex Ultra SP – L với nồng độ enzyme 800 ppm trong 30 phút thu đƣợc hiệu suất thu hồi dịch thanh long cao. - Tỷ lệ men Saccharomyces cerevisiae F43 thích hợp cho quá trình lên men nƣớc thanh long là 5%. - Tỷ lệ dâu tằm 20% phù hợp cho quá trình lên men nƣớc thanh long-dâu tằm. - Sản phẩm nƣớc ép thanh long-dâu tằm lên men đạt độ cồn 3,1%v/v, độ brix 11,8%; độ acid 1,28 g/l và đƣợc xếp loại khá theo tiêu chuẩn Việt Nam Formatted: Centered TCVN 3215-79. Formatted: Font: 13 pt, Not Bold - Thời gian bảo quản sản phẩm: không quá 14 ngày Formatted: Font: 13 pt, Not Bold ii1 MỤC LỤC PHẦN Formatted: French (France) TRANG Trang bìa Lời cảm ơn ..................................................................................................................... i Tóm tắt .......................................................................................................................... ii Mục lục ......................................................................................................................... iv Danh sách các hình ....................................................................................................... ix Danh sách các sơ đồ, đồ thị ........................................................................................... x Danh sách các bảng ...................................................................................................... xi PHẦN 1: MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1 1.2. Mục đích và yêu cầu ............................................................................................ 1 1.2.1. Mục đích ............................................................................................................ 1 1.2.2. Yêu cầu .............................................................................................................. 1 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................. 2 2.1. Giới thiệu về cây thanh long .................................................................................. 2 Formatted: Bullets and Numbering 2.1.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển ...................................................................... 2 2.1.2. Các giống thanh long chủ yếu hiện nay ở Việt Nam ....................................... 2 2.2. Đặc điểm thực vật học ........................................................................................... 3 2.2.1. Rễ cây .............................................................................................................. 3 2.2.2. Thân cành ......................................................................................................... 3 2.2.3. Hoa .................................................................................................................. 3 2.2.4. Quả ................................................................................................................... 4 2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ thanh long ở Bình Thuận ...................................... 5 2.4. Những nghiên cứu về quả thanh long .................................................................... 9 2.5. Thành phần dinh dƣỡng ....................................................................................... 10 2.6. Pectin ................................................................................................................... 10 2.6.1. Định nghĩa ..................................................................................................... 11 2.6.2. Cấu trúc .......................................................................................................... 11 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold iii1 2.7 Tìm hiểu về hệ enzyme pectinase .......................................................................... 12 2.7.1 Enzyme ............................................................................................................. 12 2.7.2 Pectinase .......................................................................................................... 12 2.7.2.1 Định nghĩa................................................................................................ 12 2.7.2.2 Ứng dụng của pectinase trong công nghệ chế biến thực phẩm ............... 12 2.7.2.3 Các vi sinh vật tổng hợp pectinase .......................................................... 13 2.7.3 . Enzyme Pectinex Ultra SP – L ...................................................................... 13 2.7.3.1. Nguồn gốc .............................................................................................. 13 2.7.3.2. Ứng dụng ................................................................................................ 14 2.7.3.3. Hoạt tính ................................................................................................. 14 2.7.3.4. Đặc điểm ................................................................................................. 14 2.7.3.5. Bảo quản ................................................................................................. 14 2.7.3.6. Các ứng dụng của enzyme pectinex ultra sp-l ........................................ 14 2.8. Nƣớc giải khát lên men ........................................................................................ 15 2.8.1. Định nghĩa ....................................................................................................... 15 2.8.2. Thành phần hoá học ........................................................................................ 16 2.8.3. Công dụng ....................................................................................................... 16 2.8.4. Đặc điểm.......................................................................................................... 16 2.8.5. Phân loại .......................................................................................................... 16 2.8.5.1. Nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả....................................................... 17 2.8.5.2. Nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu tinh bột ..................................... 19 2.8.6. Yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đối với nƣớc giải khát lên men ....................... 19 2.8.7. Những nguyên nhân gây hƣ hỏng và làm giảm chất lƣợng nƣớc giải khát ...... 20 2.8.7.1. Nguyên nhân gây hƣ hỏng ...................................................................... 20 2.8.7.2. Nguyên nhân làm giảm chất lƣợng nƣớc giải khát ................................. 21 2.9. Lên men rƣợu (Ethylic) ......................................................................................... 21 2.9.1. Khái niệm chung ........................................................................................... 21 2.9.2. Cơ sở sinh hoá của quá trình lên men rƣợu .................................................. 22 2.9.3. Tác nhân của quá trình lên men rƣợu ........................................................... 23 PHẦN 3: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................... 24 3.1. Thời gian và địa điểm ......................................................................................... 24 Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold iv1 3.1.1. Thời gian ....................................................................................................... 24 3.1.2. Địa điểm ........................................................................................................ 24 3.2. Vật liệu ................................................................................................................ 24 3.2.1. Nguyên vật liệu .......................................................................................... 24 3.2.2. Hóa chất- môi trƣờng................................................................................. 24 3.2.3. Thiết bị – dụng cụ ..................................................................................... 25 Formatted: Bullets and Numbering 3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 26 3.3.1. Quy trình thử nghiệm................................................................................ 26 3.3.2. Khảo sát một số thành phần hoá học của nguyên liệu thanh long, dâu tằm ......................................................................................................................... 27 3.3.3. Thí nghiệm 1. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý Formatted: Tab stops: Not at 0.88" Formatted: Bullets and Numbering enzyme Pectinex Ultra SP – L đến khả năng làm trong nƣớc quả thanh long .......... 27 3.3.4. thí nghiệm 2. khảo sát tỷ lệ men thích hợp cho quá trình lên men nƣớc thanh long .................................................................................................... 28 3.3.5. Thí nghiệm 3. Khảo sát ảnh hƣởng của dâu tằm tới chất lƣợng Formatted: Bullets and Numbering nƣớc thanh long - dâu tằm lên men ............................................................................. 29 3.3.6. thí nghiệm 4. ảnh hƣởng của thời gian bảo quản tới Formatted: Bullets and Numbering chất lƣợng sản phẩm..................................................................................................... 30 3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ..................................................................................... 30 PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Kết quả khảo sát thành phần hóa lý của thanh long và dâu tằm ........................... 31 4.2. Kết quả thí nghiệm 1. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến khả năng làm trong nƣớc quả thanh long ........... 32 4.2.1. Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến độ nhớt dịch quả ..................................................................... 32 4.2.2. Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến hiệu suất thu hồi dịch quả ....................................................... 34 4.2.3. Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến độ trong dịch quả .................................................................... 35 4.3. Kết quả thí nghiệm 2. Khảo sát tỷ lệ men thích hợp cho quá trình l Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold v1 lên men nƣớc thanh long .............................................................................................. 38 4.3.1.Ảnh hƣởng của tỷ lệ men F43 lên sự biến đổi độ Brix của dịch lên men ... 38 4.3.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ men F43 lên sự biến đổi độ cồn của dịch lên men ... 39 Formatted: Tab stops: 0.63", Left + 6.25", Right,Leader: … + Not at 0.5" 4.3.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ men F43 lên sự biến đổi hàm lƣợng acid của dịch lên men ................................................................................................................. 40 4.3.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ men F43 lên tính chất cảm quan của dịch lên men 41 4.4. Kết quả thí nghiệm 3. Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm tới chất lƣợng nƣớc thanh long - dâu tằm lên men .................................................... 43 4.4.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm lên sự biến đổi độ brix của thanh long-dâu tằm lên men .................................................................. 43 4.4.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm lên sự biến đổi độ cồn của thanh long-dâu tằm lên men .......................................................................... 44 4.4.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm lên sự biến đổi hàm lƣợng acid của thanh long-dâu tằm lên men ................................................ 45 4.4.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế dâu tằm lên tính chất cảm quan của thanh long-dâu tằm lên men ......................................................... 46 4.5. Kết quả thí nghiệm 4. Đánh giá thời gian bảo quản sản phẩm theo một số chỉ tiêu ............................................................................................................. 49 4.5.1. Sự biến đổi thành phần hóa học của sản phẩm theo thời gian bảo quản ... 49 4.5.2. Sự thay đổi điểm cảm quan của sản phẩm theo thời gian bảo quản .......... 51 4.6. Quy trình đề nghị .................................................................................................. 53 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 54 5.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................... 54 5.2. ĐỀ NGHỊ .............................................................................................................. 54 PHẦN 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................ 55 PHẦN 7: PHỤ LỤC ..................................................................................................... 56 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold vi1 DANH SÁCH CÁC HÌNH Formatted: Centered, Indent: First line: 0", Tab stops: Not at 0.5" TRANG Hình 2.1: Hoa thanh long ............................................................................................... 3 Hình 2.2: Quả thanh long ............................................................................................... 5 Hình 2.3: Mô hình cấu trúc pectin trong thành tế bào thực vật ................................... 10 Hình 2.4: Cấu trúc hóa học của phân tử pectin ............................................................ 11 Hình 2.5: Thùng lên men và làm lạnh .......................................................................... 19 Hình 2.6: Hình tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae ........................................ 23 Hình 3.1: nguyên liệu thanh long dùng trong thí nghiệm ............................................ 24 Hình 3.2: nguyên liệu dâu tằm dùng trong thí nghiệm ................................................ 24 Hình 4.1; 4.2; 4.3 và 4.4 kết quả thí nghiệm xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L.... 37 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold vii1 DANH SÁCH CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ TRANG Sơ đồ 3.1: Quy trình thử nghiệm chế biến nƣớc ép thanh long-dâu tằm lên men ....... 26 Sơ đồ 4.1: Quy trình đề nghị chế biến nƣớc ép thanh long-dâu tằm lên men.............. 53 Biểu đồ 4.1: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme đến hiệu suất thu hồi dịch quả .................................................................................................................. 33 Biểu đồ 4.2: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme đến độ nhớt của dịch quả ........................................................................................................................ 34 Biểu đồ 4.3: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme pectinaase đến độ trong của dịch quả ................................................................................................... 36 Biểu đồ 4.4: Sự thay đổi dộ brix của các nghiệm thức ................................................ 39 Biểu đồ 4.5: Sự thay đổi độ cồn của các nghiệm thức ................................................. 39 Biểu đồ 4.6: Sự thay đổi hàm lƣợng acid của các nghiệm thức ................................... 41 Biểu đồ 4.7: Sự thay đổi độ brix của các nghiệm thức thí nghiệm .............................. 44 Biểu đồ 4.8: Sự thay đổi độ cồn của các nghiệm thức ................................................. 45 Biểu đồ 4.9: Sự thay đổi hàm lƣợng acid của các nghiệm thức ................................... 46 Biểu đồ 4.10: Sự biến đổi độ brix của sản phẩm theo thời gian bảo quản................... 50 Biểu đồ 4.11: Sự biến đổi độ cồn của sản phẩm theo thời gian bảo quản ................... 50 Biểu đồ 4.12: Sự biến đổi hàm lƣợng acid của sản phẩm theo thời gian bảo quản ..... 51 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold viii1 DANH SÁCH CÁC BẢNG TRANG Bảng 2.1: Hiện trạng và quy hoạch cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn 1990 - 2000 .................................................................................................................... 6 Bảng 2.2: Hiện trạng và quy hoạch cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2005 - 2010 .................................................................................................................... 7 Bảng 2.3: Tổng giá trị sản lƣợng cây thanh long tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2005-2010....................................................................................................................... 8 Bảng 2.4: Kim ngạch xuất khẩu thanh long Tỉnh Bình Thuận ...................................... 8 Bảng 2.5: Thành phần hoá học của quả thanh long ..................................................... 10 Bảng 2.6: Yêu cầu về chất lƣợng vi sinh đối với nƣớc giải khát lên men và bia ........ 20 Bảng 4.1: Đăc tính cơ lý của thanh long nguyên liệu .................................................. 31 Bảng 4.2: Thành phần hóa học của thanh long nguyên liệu ....................................... 31 Bảng 4.3: Thành phần hóa học của dâu tằm ............................................................... 31 Bảng 4.4: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Ultra SP – L đến hiệu suất thu hồi dịch quả ............................................................................... 33 Bảng 4.5: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme đến độ nhớt của dịch quả .................................................................................................................. 34 Bảng 4.6: Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme pectinase đến độ trong của dịch quả ........................................................................................... 35 Bảng 4.7: Sự thay đổi độ brix của các nghiệm thức thí nghiệm .................................. 38 Bảng 4.8: Sự thay đổi độ cồn của các nghiệm thức .................................................... 39 Bảng 4.9: Sự thay đổi hàm lƣợng acid của các nghiệm thức ...................................... 40 Bảng 4.10: Bảng điểm đánh giá cảm quan bằng phƣơng pháp so hàng sau 2 ngày lên men nƣớc thanh long .................................................................................. 42 Bảng 4.11: Sự thay đổi độ brix của các nghiệm thức thí nghiệm sau 2 ngày lên men ............................................................................................................. 44 Bảng 4.12: Sự thay đổi độ cồn của các nghiệm thức thí nghiệm ................................. 45 Formatted: Centered Bảng 4.13: Sự thay đổi hàm lƣợng acid của các nghiệm thức .................................... 46 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold ix1 Bảng 4.14: Bảng điểm đánh giá cảm quan bằng phƣơng pháp so hàng sau 2 ngày lên men nƣớc thanh long dâu tằm .................................................................... 47 Bảng 4.15: Đánh giá chất lƣợng cảm quan sản phẩm .................................................. 48 Bảng 4.16: Một số thành phần hóa học của nƣớc ép thanh long-dâu tằm ................... 49 Bảng 4.17: Sự biến đổi thành phần hóa học của sản phẩm theo thời gian bảo quản ... 49 Bảng 4.18: Kết quả đánh giá cảm quan theo phép thử thị hiếu ................................... 52 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold x1 11 (ten )tn menPhần Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around 1. MỞ ĐẦU Formatted 1.1. Đặt vấn đề Formatted: Font color: Red Thanh long là loại quả mát, vị dịu ngọt có mặt quanh năm trên thị trƣờng. Formatted: Font color: Black Formatted: Justified, Indent: First line: 0.5" Chúng là cây trồng đang đƣợc phát triển với tốc độ nhanh nhƣng công tác nghiên cứu về nó còn nhiều hạn chế, từ khâu chọn giống, kỹ thuật canh tác cho đến khâu bảo quản và chế biến. Điều này khiến ngƣời sản xuất gặp nhiều khó khăn trong việc xử lý và bảo quản thanh long dẫn đến tình trạng hình dạng, màu sắc trái không đẹp cũng nhƣ thời gian bảo quản ngắn và nhanh hƣ hỏng. Ở thời điểm chính vụ, thanh long có số lƣợng rất lớn, tỷ lệ trái không đạt tiêu chuẩn xuất khẩu nhiều lại khó bảo quản, giá của chúng rất thấp chỉ khoảng 500 – 1000 đ/1kg nên thích hợp để dùng làm nguyên liệu cho chế biến. Thanh long là cây trồng đang đƣợc phát triển với tốc độ nhanh nhƣng công tác nghiên cứu về nó còn nhiều hạn chế, từ khâu chọn giống, kỹ thuật canh tác cho đến khâu bảo quản và chế biến. Điều này khiến ngƣời sản xuất gặp nhiều khó khăn trong việc xử lý và bảo quản thanh long dẫn đến tình trạng hình dạng, màu sắc trái không đẹp cũng nhƣ thời gian bảo quản ngắn và nhanh hƣ hỏng.Trong khi đó sản phẩm chế biến từ loại trái cây này còn rất nhiều hạn chế. Nhằm đa dạng hóa sản phẩm chế biến từ thanh long chúng tôi tiến hành đề tài:“Nghiên cứu thử nghiệm chế biến nƣớc ép thanh long lên men”. Qua nghiên cứu, chúng tôi hy vọng có đƣợc kết quả thiết thực và ứng dụng đƣợc trong công nghệ sản xuất thức uống, mang lại nhiều lợi ích cho ngƣời nông dân đồng thời đa dạng hóa sản phẩm thanh long trên thị trƣờng. 1.2. Mục đích Xây dựng quy trình sản xuất nƣớc ép thanh long lên men. Góp phần giải quyết đầu ra cho quả thanh long Bình Thuận, nâng cao giá trị sử dụng nguyên liệu cũng nhƣ đa dạng hóa các sản phẩm từ trái thanh long. Formatted: Font: Bold Yêu cầu Formatted: Bullets and Numbering 1.3. - Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian xử lý enzyme Pectinex Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Ultra SP – L đến khả năng làm trong nƣớc quả thanh long Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 1 21 - Khảo sát tỷ lệ men Saccharomyces cerevisiae thích hợp cho quá trình lên Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Formatted: Tab stops: 0.5", Left men nƣớc thanh long Formatted: Font: Times New Roman - Khảo sát ảnh hƣởng của dâu tằm tới chất lƣợng nƣớc thanh long - dâu tằm lên men - Đánh giá thời gian bảo quản sản phẩm theo một số chỉ tiêu u Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Giới thiệu về cây thanh long Formatted: Font: Not Bold Tên khoa học: Hylocereus andulatus (Haw) Britt et Rose thuộc: Lớp hai lá mầm Dicotyledonae Phân lớp cẩm chƣớng Caryophyllidae Bộ hoa cẩm chƣớng Caryophyllales Họ thanh long (tức họ xƣơng rồng) Cactaceae 2.1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển Formatted: Font: Not Bold Thanh long (Tƣờng Liên) có nguồn gốc trong các rừng tự nhiên của Nicaragoa, Mêhicô, Columbia (Nam Mỹ). Sau đƣợc lan dần sang các nƣớc khác ở Châu Phi nhƣ Madagasca, Srilanka và các châu khác. Ngƣời Pháp gọi thanh long là Oeil de Dragon. Ngƣời Anh gọi là Dragon fruit, Green dragon hoặc Night blooming Cereus. Ở Việt Nam, thanh long đƣợc du nhập từ thời Pháp thuộc, đƣợc trồng đầu tiên ở Nha Trang và Phan Thiết cách nay khoảng 30 năm. Sau khi Xí nghiệp chế biến rau quả xuất khẩu TP.HCM thu mua và đem giới thiệu trái thanh long ra thị trƣờng nƣớc ngoài, thì phong trào trồng thanh long phát triển mạnh ở Phan Rang, Phan Thiết, Buôn Ma Thuộc, cho đến các tỉnh đồng bằng sông Cửu long nhƣ: Tiền Giang (huyện Chợ Gạo), Long An (huyện Châu Thành) và TP.HCM (Lê Minh Xuân, Phạm Văn Hai, huyện Bình Chánh)… Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 2.1.2 Các gống thanh long chủ yếu hiện nay ở Việt Nam Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 1 31 Ở Việt Nam, thanh long chƣa phong phú về giống và chủng loại, phổ biến Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around nhất vẫn là giống thanh long ruột trắng. Những năm gần đây, nƣớc ta đã và đang phát triển thêm hai giống thanh long mới ở khu vực phía Nam: thanh long ruột đỏ và thanh long ruột vàng. Cả hai giống này đều có khả năng ra hoa quanh năm, số lƣợng hoa nhiều hơn giống thanh long ruột trắng nhƣng khả năng đậu trái kém hơn. Theo Vũ Hữu Thoại và Nguyễn Minh Châu (1999) (trích dẫn bởi Cao Thị Phƣơng Quyên, 2002), cCác giống thanh long ở Việt Nam có đặc điểm nhƣ sau: Thanh long ruột trắng: có quả khá to, trọng lƣợng trung bình 300 – 600 gam, vỏ màu hồng hoặc đỏ sẫm, vỏ quả có những vảy dài màu xanh phân bố đều khắp đƣợc gọi là tai. Thịt quả là một khối trắng nhƣ thạch có rất nhiều hạt đen, li ti rải rác. Quả khá ngọt, ít chua, cho năng suất cao. Thanh long ruột đỏ: có cành sinh trƣởng mạnh, trái hơi dài, kích thƣớc trái trung bình, vỏ trái nhiều tai, thịt trái có màu đỏ đậm và hơi mềm, lấm tấm hạt đen, vỏ trái dày đến 3 – 3,2 mm. Thanh long ruột vàng: có cành sinh trƣởng mạnh hơn thanh long ruột đỏ, trái có dạng tròn, kích thƣớc trung bình, vỏ có nhiều tai, thịt trái màu trắng ngà, hạt nhiều và to, vỏ có độ dày từ 3,5 – 5 mm. 2.2 Đặc điểm sinh học 2.2.1 Sinh thái Formatted: Font: Not Bold Các yếu tố đất đai, ánh sáng, khí hậu, nhiệt độ cũng ảnh hƣởng đến việc trồng và phát triển cây thanh long. 2.2.1.1 Đất đai Cây thanh long không kén đất, phạm vi trồng khá rộng. Tuy nhiên, trên đất không bị nhiễm phèn, nhiễm mặn, chủ động nƣớc tƣới trong mùa khô thì cho năng suất cao, đủ tiêu chuẩn xuất khẩu. Thanh long kém chịu nóng quá, nhƣng đất cát và khí hậu khô, ít mƣa nhƣ Bình Thuận, Nha Trang cũng ảnh hƣởng tốt đến chất lƣợng thanh long. Đất bị nhiễm phèn, nhiễm mặn vẫn trồng đƣợc nhƣng phải đầu tƣ chăm sóc. Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 1 41 Ở Tiền Giang, Long An, Bình Chánh… trong các vƣờn gia đình, số lƣợng Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around thanh long trồng nhiều, nhƣng năng suất thấp là do sự cạnh tranh thức ăn, chất dinh dƣỡng giữa thực vật, do sự thiếu nƣớc trong mùa khô, do vậy cần phải tƣới tiêu, chăm sóc kỹ lƣỡng. 2.2.1.2 Khí hậu Thanh long lLà cây ăn trái nhiệt đới nên khí hậu miền Nam rất thích hợp cho chúng.thanh long. Với nhiệt độ trong khoảng từ 25 – 32 oC, lƣợng mƣa trong khoảng 1200mm đến Formatted: Font color: Black 1500mm. Những nơi mƣa ít, cần có nƣớc ngọt trong mùa khô để tƣới hoặc trữ nƣớc mƣa để đảm bảo đủ lƣợng nƣớc trong mùa khô cho cây phát triển và đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. Tuy nhiên, thanh long cũng không chịu đƣợc lƣợng mƣa nhiều quá, cho nên cần làm rãnh để thoát nƣớc, hoặc lên liếp, tránh ngập úng. 2.2.1.3 Ánh sáng Là cây chịu trảng nên nhất thiết phải có đủ lƣợng ánh sáng. 2.2.1.4 Thời vụ Thích hợp nhất là trồng từ tháng 10 – 11 dƣơng lịch. 2.2.2 Thực vật học Formatted: Font: Not Bold 2.2.2.1 Rễ cây Có 2 loại rễ: địa sinh và khí sinh Rễ địa sinh: phát triển từ phần lõi ở gốc hom. Sau khi đặt hom từ 10-20 ngày thì từ gốc hom xuất hiện các rễ tơ màu trắng, số lƣợng rễ tăng dần và kích thƣớc của chúng cũng tăng dần theo tuổi cây, những rễ lớn đạt đƣờng kính từ 12cm. Rễ địa sinh có nhiệm vụ bám vào đất và hút các chất dinh dƣỡng nuôi cây. Rễ phân bố chủ yếu ở tầng đất mặt (0 – 30cm). 2.2.2.2 Rễ khí sinh: mọc dọc theo thân cây phần trên không, bám vào cây chống để giúp cây leo lên giá đỡ. Những rễ khí sinh nằm Formatted: Tab stops: Not at 1.01" Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering gần đất sẽ đi dần xuống đất. Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 1 51 Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around 2.2.2.3 Thân cành Thân, cành trƣờn bò trên trụ đỡ, có 3 cánh dẹp, xanh, hiếm khi có 4 cánh, ở các nƣớc khác có thể có 3, 4, 5 cánh. Tiết diện ngang cho thấy có 2 phần: bên ngoài là nhu mô chứa diệp lục, bên trong là lõi cứng hình trụ. Mỗi cánh chia ra làm nhiều thùy có chiều dài 3 - 4cm. Đáy mỗi thùy có từ 3 - 5 gai ngắn. Mỗi năm cây cho từ 3 - 4 đợt cành, đợt cành thứ nhất là cành mẹ của đợt cành thứ hai và cứ thế cành xếp thành từng lớp trên đầu trụ đỡ. Formatted: Bullets and Numbering 2.2.2.4 Hoa Thanh Long có hoa to, dài khoảng 25 - 30cm, nở về đêm, thƣờng nở tập trung vào khoảng 19 - 20 giờ đêm và khép lại vào buổi sáng, mỗi hoa chỉ nở kéo dài trong một đêm. Hoa lƣỡng tính có nhiều nhị đực có vòi nhị dài và nhụy cái dài 20 - 24cm, đƣờng kính 5 - 8mm có mang rất nhiều núm. Nhiều lá đài và cánh hoa dính nhau thành ống. Mặt ngoài của những cánh hoa phía ngoài có màu xanh vàng, mặt trong màu trắng. Hoa thanh long ra từng bông xung quanh trên các cành, hoa có mùi thơm. Hoa tự thụ phấn không qua môi giới của gió hay côn trùng. Ra hoa và kết trái phân bổ từng chu kỳ. Xuất hiện mầm hoa: 15 -16 ngày Formatted: Bullets and Numbering Nở hoa: 3 - 5 ngày Từ hoa đến quả chín: 30 - 35 ngày Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 1 61 Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around Hình 2.2 Hoa thanh long (www.Tradewindsfruit.com) 2.2.2.5 Quả Formatted: Bullets and Numbering Sau khi hoa thụ sẽ phát triển thành quả, trong 10 ngày đầu tốc độ tƣơng đối chậm sau đó tăng rất nhanh về cả kích thƣớc lẫn trọng lƣợng. Quả thanh long hình bầu dục. Khi còn non vỏ quả có màu xanh, khi chín chuyển sang màu đỏ, trên lớp vỏ mỏng có những phiến hoa còn lại thƣờng gọi là tai trái và có màu xanh, thịt trái thanh long phổ biến có màu trắng trong, hoặc màu trắng ngà (đối với thanh long ruột vàng), hoặc màu đỏ (đối với thanh long ruột đỏ), thịt quả có nhiều hạt màu đen nhỏ hơn hạt mè. Quả thanh long có rất nhiều chất nhầy và pectin. Kích thƣớc quả thanh long thâm canh có chiều dài phổ biến khoảng 12,5 16cm, đƣờng kính 9 -13cm, trọng lƣợng trung bình 250 - 700g/quả (Sở Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn tỉnh Bình Thuận, 2002). Ruột trắng Ruột vàng Formatted: Font color: Black Ruột đỏ Hình 2.3 Quả thanh long (www.Tradewindsfruit.com) 2.3 Thành phần dinh dƣỡng Trong quả thanh long chứa nhiều nƣớc, các chất khoáng nhƣ: Ca, Fe, Mg, P, Na, pectin. (Nguyễn Văn Kế, 1977). Bảng 2.1 Thành phần hoá học của quả thanh long Formatted: Font: Bold Thành phần g/100gr Thành phần mg/100gr hóa học thịt quả hóa học thịt quả Nƣớc 85.3 Vitamin C 3 Protein 1.1 Niacin 2.8 Glucose 0.57 Vitamin A 0.0111 Formatted: Font: Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 1 71 Fructose 3.2 Calcium 10.2 Sorbitol 32.7 Sắt 6.07 Carbohydrat 11.2 Magnesium 38.9 Chất xơ 1.34 Phospho 27.5 Tro 0.56 Kali 27.2 Năng lƣợng 67.7 Natri 2.9 Formatted: Right, Right: 0.25" Formatted: Right, Position: Horizontal: Right, Relative to: Margin, Vertical: 0", Relative to: Paragraph, Wrap Around (Nguồn: Sở Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường tỉnh Bình Thuận, 2000) Formatted: Font: Italic, Font color: Black 2.4 Pectin Hình 2.6: Mô hình cấu trúc pectin trong thành tế bào thực vật Formatted: Font: Bold 2.4.1 Định nghĩa Pectin là một phân tử tƣơng tự nhƣ tinh bột, khác ở chỗ đơn vị tuần hoàn của pectin là acid galacturonic thay vì glucose ở tinh bột. Pectin là hợp chất cao phân tử mạch thẳng có cấu tạo từ sự kết hợp của các acid galacturonic qua các liên kết -1,4-glucoside. Trong thực vật, pectin có chức năng tự nhiên nhƣ một chất keo để giữ thành tế bào cũng nhƣ các tế bào lại với nhau. Tùy thuộc vào nguồn pectin mà pectin có khối lƣợng phân tử từ 80.000 – 200.000 Da. pectin có nhiều trong trái thanh long. Pectin không hòa tan trong rƣợu và các dung môi hữu cơ khác. Pectin tan trong nƣớc, NH3, dung dịch kiềm, Na2CO3 và trong glycerin nóng. Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 2.4.2 Cấu trúc Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 1