1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 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 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 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 Sinh viên thực hiện ThS. ĐINH NGỌC LOAN MẠCH THỊ KHIÊM TÍN KS. NGUYỄN MINH HIỀN KHÓA: 2002 - 2006 Thành Phố Hồ Chí Minh Tháng 09/2006 1 Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 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 Researcher PHAN PHƢỚC HIỀN (NLU), Ph.D MACH TH KHIEM TIN FRÉDÉRIC GAY (CIRAD) , Ph.D Term: 2002 - 2006 CHRISTIAN METRES (CIRAD), Ph.D HCMC, 06/2006 i1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 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 ii1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 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 TCVN 3215-79. - Thời gian bảo quản sản phẩm: không quá 14 ngày iii1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold MỤC LỤC PHẦN 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 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: French (France) Formatted: Bullets and Numbering iv1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 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 v1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 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 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 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 nƣớc thanh long - dâu tằm lên men 29 3.3.6. thí nghiệm 4. ảnh hƣởng của thời gian bảo quản tới 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: Tab stops: Not at 0.88" Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering vi1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 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 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: Tab stops: 0.63", Left + 6.25", Right,Leader: … + Not at 0.5" vii1 Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Font: 13 pt, Not Bold DANH SÁCH CÁC HÌNH 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: Centered, Indent: First line: 0", Tab stops: Not at 0.5" [...]... 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... thì nƣớc quả lên men dễ dàng bị hƣ hỏng (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986) 2.7.6 Phân loại gì? Tùy theo nguồn nguyên liệu dùng để pha chế dịch lên men, ngƣời ta chia nƣớc giải khát lên men thành nhiều nhóm khác nhau Ở nƣớc ta, tuy chƣa sản xuất nhiều loại nƣớc giải khát này nhƣng có thể chia thành 2 nhóm chính: nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu chứa tinh bột và nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả Ví dụ: nƣớc. ..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... rồi cho dịch lên men và men giống vào Khuấy đều trong 3 - 5 phút rồi để yên cho nấm men hoạt động biến thành rƣợu Nhiệt độ lên men khống chế ở 28 - 30oC Sau 10 giờ lên men lấy mẫu kiểm tra nếu nồng độ chất khô hòa tan của dịch lên men giảm 1,0 – 1,2% thì đem dịch lên men làm lạnh ở 10oC Do lạnh nên tế bào nấm men sẽ lắng xuống, nhờ đó giảm bớt cƣờng độ lên men đồng thời CO2 sẽ hòa tan vào nƣớc giải khát... Hình 2.4 Thùng lên men và làm lạnh (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986) Formatted: Font: Bold 2.7.6.2 Nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu tinh bột (viet ngan gon) Quá trình sản xuất nƣớc giải khát lên men từ nguyên liệu tinh bột gồm các giai đoạn sau: - Chuẩn bị thóc mầm (chế phẩm enzym dùng để đƣờng hóa tinh bột) - Thơm hóa và đƣờng hóa - Chuẩn bị dịch lên men và men giống - Lên men và pha chế nƣớc giải khát... và nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả Ví dụ: nƣớc dứa lên men, cam lên men, hoặc nƣớc giải khát từ ngô, sắn lên men (Nguyễn Đình Thƣởng, 1986) 2.7.6.1 Nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả Qui trình sản xuất nƣớc giải khát lên men từ nƣớc quả đơn giản hơn nhiều so với sản xuất từ nguyên liệu chứa tinh bột và gồm các giai đoạn sau: Chuẩn bị sirô nƣớc quả Formatted: Bullets and Numbering Dứa, cam, chanh,... Thị Thanh Thu, 1998) 2.6.5 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lên men rƣợu 2.6.5.1 Nồng độ đƣờng Ảnh hƣởng lớn đến hiệu suất lên men Nấm men chỉ có khả năng lên men đƣờng thành rƣợu trong khoảng nồng độ đƣờng phù hợp từ 10 - 15%, nồng độ đƣờng quá cao sẽ ức chế nấm men, và năng lực lên men rƣợu giảm, khi nồng độ đƣờng 30 - 35% sự lên men gần nhƣ đình chỉ Nồng độ đƣờng quá thấp cũng làm giảm năng lực lên. .. định sản xuất) rồi bơm vào thùng lên men kín.pH dịch lên men khoảng 5,4 - 5,8 Dùng chủng men hoặc men khô giống theo tỉ lệ 1:10 cho tới khi đủ lƣợng men giống cần cho sản xuất Lƣợng men giống cần cho lên men chính khoảng 5% so với dịch lên men Formatted: Font: 13 pt, Not Bold Formatted: Centered Formatted: Font: 13 pt, Not Bold 1 201 Thùng lên men cần đƣợc vệ sinh và thanh trùng, sau đó làm nguội tới... Numbering Rƣợu tạo ra trong quá trình lên men có ảnh hƣởng đến sự lên men Thông thƣờng nấm men lên men đến nồng độ rƣợu đạt 12 - 14% Một số ít nấm men có thể lên men đạt nồng độ rƣợu 17 - 20% với nồng độ rƣợu cao hơn sẽ ức chế nấm men và hầu nhƣ kìm hãm lên men rƣợu (Đồng Thị Thanh Thu, 1998) 2.66 Một số sản phẩm ứng dụng quá trình lên men rƣợu Ở Việt Nam Formatted: Bullets and Numbering Rƣợu đế: sản... hƣơng liệu, keo dán, thuốc sát trùng… Trong công nghiệp thực phẩm, rƣợu đƣợc làm rƣợu uống, nƣớc giải khát, rƣợu mùi, làm dấm Quá trình lên men rƣợu còn đƣợc áp dụng trong chế biến thực phẩm một cách đa dạng phong phú nhƣ: sản xuất rƣợu nếp, bánh mì, bánh bao, bia, nƣớc giải khát lên men từ trái cây, rƣợu vang, sâm banh… (Đồng Thị Thanh Thu, 1998) 2.6.2 Cơ sở sinh hoá của quá trình lên men rƣợu Sự lên men . 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. 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