i LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Chế biến đã truyền đạt cho em những kiến thức cơ bản về chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm. Em xin cảm ơn quý thầy cô giáo, các cán bộ phòng thí nghiệm khoa Chế biến đã tạo điều kiện cho em thực hiện tốt đề tài. Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ, cho em nhiều ý kiến hay trong quá trình thực hiện đồ án. Trong đợt thực tập tốt nghiệp vừa qua, em đã cố gắng học hỏi, nghiên cứu, tìm tòi để hoàn thiện đề tài đƣợc giao nhƣng do kiến thức chuyên môn có hạn, lại thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến của quý thầy cô để em hoàn thiện đề tài này tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, tháng 6 năm 2010 Sinh viên thực hiện Trần Thị Thìn ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii MỤC LỤC BẢNG v MỤC LỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN. 3 1.1. Tổng quan về cây hồng xiêm. 3 1.1.1. Nguồn gốc, phân bố, trồng trọt hồng xiêm trên thế giới và ở Việt Nam 3 1.1.1.1. Nguồn gốc 4 1.1.1.2. Phân bố và trồng trọt hồng xiêm trên thế giới và ở Việt Nam 4 1.1.2. Đặc tính thực vật 5 1.1.3. Thành phần hóa học của quả hồng xiêm 5 1.1.4. Đặc điểm một số giống hồng xiêm trồng chủ yếu ở Việt Nam 7 1.1.5. Một số sản phẩm chế biến từ hồng xiêm 9 1.1.6. Đặc tính y dƣợc của cây hồng xiêm 9 1.2. Cơ sở lý thuyết về đồ hộp nƣớc quả 10 1.2.1. Đặc điểm chung và phân loại đồ hộp nƣớc quả 10 1.2.2. Các quá trình cơ bản trong sản xuất đồ hộp nƣớc quả 11 1.2.3. Quy trình sản xuất nƣớc quả trong 14 1.2.4. Quy trình sản xuất nƣớc quả đục 14 1.3. Cơ sở lý thuyết về lên men lactic 15 1.3.1. Khái niệm chung và các nhóm lên men chính 16 1.3.2. Cơ chế của quá trình lên men lactic 19 1.3.3. Tác nhân lên men lactic. 21 1.3.4. Ứng dụng của lên men lactic: 23 iii CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 26 2.1.1. Nguyên liệu chính (hồng xiêm). 26 2.1.2. Nguyên liệu phụ 26 2.1.3. Bao bì. 28 2.1.4. Hóa chất 28 2.1.5. Thiết bị sử dụng. 28 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 29 2.2.1. Phƣơng pháp hóa lý 29 2.2.2. Phƣơng pháp vi sinh 31 2.2.3. Phƣơng pháp đánh giá cảm quan sản phẩm. 33 2.2.4. Quy trình dự kiến 37 2.2.4.1. Sơ đồ quy trình 37 2.2.4.2. Thuyết minh quy trình 37 2.2.5. Bố trí thí nghiệm 40 2.2.5.1. Xác định thành phần hóa học của quả hồng xiêm 40 2.2.5.2. Nghiên cứu hàm lƣợng đƣờng 40 2.2.5.3. Nghiên cứu tỉ lệ vi khuẩn lactic 41 2.2.5.4. Nghiên cứu về thời gian lên men 43 2.2.5.5. Nghiên cứu ảnh hƣởng của quá trình lắng 44 2.2.5.6. Nghiên cứu chế độ bảo quản 44 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. 46 3.1. Kết quả nghiên cứu 46 3.1.1. Kết quả xác định thành phần hóa học của quả hồng xiêm. 46 3.1.2. Kết quả xác định hàm lƣợng đƣờng 48 3.1.3. Kết quả nghiên cứu tỉ lệ vi khuẩn lactic. 49 3.1.4. Kết quả nghiên cứu về thời gian lên men. 52 iv 3.1.5. Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của quá trình lắng sản phẩm 54 3.1.6. Kết quả nghiên cứu chế độ bảo quản 56 3.2. Đề xuất quy trình. 58 3.2.1. Sơ đồ quy trình 58 3.2.2. Thuyết minh quy trình. 60 3.3. Kết quả sản xuất thử nghiệm 62 3.4. Kết quả xây dựng tiêu chuẩn chất lƣợng sản phẩm nƣớc giải khát lên men lactic từ hồng xiêm. 64 3.5. Chi phí nguyên vật liệu 64 3.5.1. Tiêu hao nguyên liệu chính. 64 3.5.2. Tiêu hao nguyên liệu phụ. 65 3.5.3. Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 chai nƣớc hồng xiêm lên men lactic. 65 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 v MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần chất dinh dƣỡng có trong 100g quả. 6 Bảng 2.1: Thành phần môi trƣờng MRS Agar. 32 Bảng 2.2. Cơ sở đánh giá cảm quan thực phẩm. 34 Bảng 2.3. Bảng cơ sở chấm điểm cảm quan sản phẩm nƣớc giải khát lên men lactic từ hồng xiêm. 35 Bảng 2.4. Danh mục chỉ tiêu và hệ số quan trọng. 36 Bảng 2.5. Bảng quy định cấp chất lƣợng sản phẩm. 37 Bảng 3.1: Thành phần khối lƣợng của hồng xiêm 46 Bảng 3.2. Lƣợng dịch quả thu đƣợc sau khi xay và lọc 46 Bảng 3.3: Nhận xét cảm quan sản phẩm theo hàm lƣợng chất khô. 48 Bảng 3.4: Ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất khô đến quá trình lên men. 48 Bảng 3.5: Nhận xét cảm quan sản phẩm theo tỉ lệ vi khuẩn cần bổ sung vào. 50 Bảng 3.6: Ảnh hƣởng của tỉ lệ vi khuẩn bổ sung vào đến quá trình lên men. 50 Bảng 3.7: Nhận xét cảm quan sản phẩm theo thời gian lên men. 52 Bảng 3.8: Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến quá trình lên men. 53 Bảng 3.9. So sánh hai mẫu sản phẩm khi lắng và không lắng. 55 Bảng 3.10: Bảng kết quả đo nồng độ chất khô và độ pH sau 15 ngày bảo quản với chế độ bảo quản khác nhau 56 Bảng 3.11. Điểm cảm quan sản phẩm nƣớc giải khát lên men lactic từ hồng xiêm. 63 Bảng 3.12. Kết quả kiểm nghiệm vi sinh. 63 Bảng 3.13. Bảng tiêu chuẩn chất lƣợng cảm quan sản phẩm nƣớc giải khát lên men lactic từ hồng xiêm. 64 Bảng 3.14: Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 chai nƣớc giải khát hồng xiêm lên men lactic thể tích 240ml/chai. 66 vi MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1. Cây hồng xiêm. 3 Hình 1.2. Sơ đồ quy trình sản xuất nƣớc quả trong. 14 Hình 1.3. Sơ đồ quy trình sản xuất nƣớc quả đục. 15 Hình 1.4. Sơ đồ lên men đƣờng hexose bởi các vi khuẩn. 20 Hình 2.1. Quả hồng xiêm. 26 Hình 2.2. Hình ảnh vi khuẩn lactic cấy ria trên đĩa thạch. 31 Hình 2.3. Hình ảnh vi khuẩn lactic cấy trong ống thạch nghiêng. 32 Hình 2.4. Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nƣớc giải khát lên men lactic từ hồng xiêm 39 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lƣợng đƣờng. 41 Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ vi khuẩn. 42 Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men. 43 Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của quá trình lắng. 44 Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu chế độ bảo quản 45 Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan trung bình và hàm lƣợng acid tổng số của sản phẩm theo hàm lƣợng đƣờng. 49 Hình 3.2. Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan trung bình và hàm lƣợng acid tổng số của sản phẩm theo tỉ lệ vi khuẩn. 51 Hình 3.3. Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan trung bình và hàm lƣợng acid tổng số của sản phẩm theo thời gian lên men. 53 Hình 3.4. Biểu đồ biểu diễn nồng độ chất khô và pH của sản phẩm sau 15 ngày bảo quản. 57 Hình 3.5. Quy trình công nghệ hoàn thiện. 59 1 MỞ ĐẦU Lĩnh vực sản xuất nƣớc giải khát đã có lịch sử phát triển từ lâu đời và ngày càng phát triển. Thị trƣờng tiêu thụ nƣớc giải khát ngày càng lớn, đa dạng về chủng loại, đem lại lợi nhuận cao và giải quyết đƣợc một lƣợng lớn về việc làm cho xã hội. Hiện nay, sản phẩm nƣớc giải khát rất đa dạng, chất lƣợng ngày càng hoàn thiện, đảm bảo an toàn về mặt vệ sinh. Nƣớc giải khát ngày nay phải thỏa mãn yêu cầu của ngƣời sử dụng là không những đáp ứng về mặt giải khát mà còn phải cung cấp các chất dinh dƣỡng. Ở nƣớc ta, từ những năm cuối thế kỷ XX, đời sống xã hội đƣợc nâng cao, nhu cầu về nƣớc giải khát rất lớn, nhƣng đồng thời cũng yêu cầu ngày càng cao hơn về chất lƣợng và an toàn thực phẩm. Do đó, nƣớc uống có gas chứa nhiều chất phụ gia và hƣơng liệu tổng hợp ngày càng đƣợc sử dụng ít đi, mà thay vào đó là các sản phẩm đồ uống có nguồn gốc tự nhiên (rau, củ, trái cây). Sản phẩm nƣớc giải khát này cung cấp nhiều vitamin cần thiết cho cơ thể (B 1 , B 2 , C…), có chứa nhiều đƣờng đơn nên tốt cho tiêu hóa hơn. Nƣớc ta có khí hậu nóng ẩm, phù hợp cho việc phát triển các loại cây ăn quả, chủng loại cây đa dạng và có sản lƣợng lớn. Mặt khác, với thời tiết nóng gần nhƣ quanh năm, dân số lớn nên có nhu cầu cao về nƣớc giải khát. Hai yếu tố trên là điều kiện rất cần thiết cho tiểu ngành công nghiệp sản xuất đồ hộp rau quả, nƣớc quả có lên men hoặc không lên men phát triển. Hiện nay, lĩnh vực nƣớc quả lên men chỉ đƣợc chú trọng về lên men rƣợu đặc biệt là rƣợu vang mà chƣa chú ý đến sản phẩm nƣớc uống lên men lactic. Nƣớc uống lên men lactic, ngoài khả năng giải khát nó còn là thức uống bổ dƣỡng, giúp ăn ngon miệng và rất tốt cho tiêu hóa. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu sản xuất thử nghiệm đồ uống lên men lactic là cần thiết và có triển vọng tốt. 2 Nhận thấy cây hồng xiêm trồng rất phổ biến ở cả 3 miền đất nƣớc, cho sản lƣợng lớn và ổn định. Vì vây, tôi mạnh dạn thực hiện đề tài : “Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm nước giải khát lên men lactic từ hồng xiêm” nhằm đáp ứng nhu cầu giải khát này của ngƣời tiêu dùng, đồng thời tạo ra sản phẩm mới làm phong phú thêm cho thị trƣờng đồ uống. Trong quá trình thực tập tốt nghiệp, tôi tiến hành làm các nội dung nhƣ sau: 1. Tổng quan về nguyên liệu hồng xiêm, các cơ sở lý thuyết về lên men lactic. 2. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số cần thiết. 3. Xây dựng bảng điểm cảm quan cho nƣớc giải khát lên men lactic từ hồng xiêm. 4. Đề xuất quy trình, đánh giá chất lƣợng sản phẩm. 5. Sơ bộ hoạch toán giá thành sản phẩm. Nha Trang, tháng 6 năm 2010 Sinh viên thực hiện Trần Thị Thìn 3 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN. 1.1. Tổng quan về cây hồng xiêm. 1.1.1. Nguồn gốc, phân bố, trồng trọt hồng xiêm trên thế giới và ở Việt Nam. [13] - Tên khoa học: Manilkara zapota, thuộc họ Sapotaceae. - Các tên khác: + Tên Anh – Mỹ: Sapota, Sapota plum, Naseberry. + Pháp: Sapotier (Sapotillier). + Mehico: Chicle. + Thái Lan và Campuchia: Lamoot. + Malaysia: Manilkara. Ở Việt Nam, miền Bắc gọi là hồng xiêm, miền Nam gọi là trái sapôchê theo bắt nguồn từ tiếng Pháp “Sapotillier” và “Sapodilla” của tiếng Anh. Để đảm bảo tính thống nhất trong tên gọi, trong đề tài tôi sử dụng tên gọi quả hồng xiêm. Hình 1.1. Cây hồng xiêm. 4 1.1.1.1. Nguồn gốc:[10] Cây hồng xiêm có nguồn gốc ở Mehico và Trung Mỹ, hiện nay đƣợc trồng ở nhiều nƣớc thuộc vùng nhiệt đới. Trong thời kỳ thực dân, cây đƣợc đƣa sang Philipin và sau đó đến vùng nhiệt đới Á Châu và đến Sri Lanka vào 1802. Hồng xiêm đƣợc trồng sớm nhất ở Tây Ấn vào khoảng năm 1513 – 1525. 1.1.1.2. Phân bố và trồng trọt hồng xiêm trên thế giới và ở Việt Nam: a. Trên thế giới: [10] - Cây đƣợc trồng rất nhiều tại vùng ven biển Ấn Độ (Maharastra, Madras, Bengal…), có những đồn điền rộng đến 2000 hecta. Diện tích trồng hồng xiêm ở Ấn Độ khoảng 5000 ha và đƣợc xem là nƣớc trồng nhiều hồng xiêm ở châu Á. Ở châu Á, ngoài Ấn Độ ra còn có một số nƣớc khác trồng hồng xiêm nhƣ Malaysia, Indonesia, Thái Lan, Việt Nam, Philipin, Trung Quốc. Ở châu Mỹ có Mehico, Hoa Kỳ (trồng ở bang Floria, Hawai…). - Tại Mehico, có đến 4000 hecta dành riêng để trồng hồng xiêm chỉ để lấy nhựa chicle. Cây đƣợc khai thác thƣơng mại tại Sri Lanka, Philipin, vùng Palestine. - Tại Đông Nam Á, Thái Lan là nơi trồng nhiều hồng xiêm nhất (gần 20 ngàn hecta, thu hoạch trên 55 ngàn tấn/năm). b. Tại Việt Nam:[10] - Ở nƣớc ta hồng xiêm đƣợc trồng từ bao giờ cho đến nay chƣa có ai nghiên cứu. Nguyễn Đình Khang trong Tạp chí Ngƣời làm vƣờn, số 1 năm 1992 có ghi “Trái Sabôchê, do cha Gernet đƣa từ Mỹ đến năm 1890”. - Ở phía Bắc, hai vùng trồng hồng xiêm nhiều và ngon nổi tiếng là Xuân Đỉnh, Từ Liêm (hơn 13.500 cây) và Thanh Sơn – Thanh Hà – Hải Dƣơng ( khoảng 18.700 cây). Ở đồng bằng sông Cửu Long hồng xiêm là loại quả có tính hàng hóa và thị trƣờng tiêu thụ mạnh, có những nơi trồng khá tập trung nhƣ ở cù lao Mỹ Phƣớc, huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng. Theo tài liệu của Viện Nghiên cứu cây ăn quả miền Nam, [...]... Trong sản xuất lên men, ngƣời ta sử dụng các vi sinh vật khác nhau: nấm mốc, nấm men và vi khuẩn Dựa vào tác nhân cung cấp hệ enzyme ngƣời ta chia ra làm ba nhóm sản xuất lên men chính: - Lên men ứng dụng nấm men: trong sản xuất rƣợu etylic, sản xuất bia, sản xuất bánh mỳ, sản xuất glyceryl… - Lên men ứng dụng vi khuẩn: sản xuất acid lactic, acid acetic, acid butyric… - Lên men ứng dụng nấm mốc: trong sản. .. trong những loại hình lên men phổ biến trong tự nhiên, có hai kiểu lên men lactic chính là lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình a Lên men lactic đồng hình (điển hình): Trong lên men lactic đồng hình thì sản phẩm chủ yếu là acid lactic Lƣợng acid lactic tạo thành chiếm hơn 90% Chỉ một lƣợng nhỏ pyruvat bị khử cacbon để tạo thành acid acetic, etanol, CO2 và aceton Lƣợng sản phẩm phụ tạo thành... lên men lactic dị hình Có dạng hình que, không hình thành bào tử, nhiệt độ thích hợp phát triển là 35 - 380C Sản phẩm của sự lên men của vi khuẩn này là acid lactic, rƣợu etylic, acid acetic, CO2, H2 và indol 1.3.4 Ứng dụng của lên men lactic: a Sản xuất acid lactic: [12] Nguyên liệu dùng để sản xuất acid lactic là: rỉ mật, đƣờng, tinh bột đã đƣợc đƣờng hoá Nồng độ đƣờng sử dụng cho quá trình lên men. .. chia ra: - Lên men yếm khí: là quá trình phân giải enzyme các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các hợp chất đơn giản mà không cần sự tham gia của oxy phân tử Ví dụ: lên men rƣợu, lên men lactic - Lên men hiếu khí: là quá trình phân giải bằng enzyme các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các hợp chất hữu cơ đơn giản nhƣng cần phải có oxy phân tử Ví dụ: lên men acetic, lên men citric… c Các nhóm lên men chính:... pH của môi trƣờng không thay đổi Acid lactic sẽ thu đƣợc ở dạng muối canxi lactat Nhiệt độ tối ƣu cho quá trình lên men lactic là 500C, trong quá trình lên men lactic có nhiều vi khuẩn tham gia vì vậy sản phẩm thu đƣợc ngoài acid lactic còn có CO2 và một số sản phẩm phụ khác 24 Ngƣời ta sản xuất acid lactic theo cách lên men đồng hình sau đó tinh chế thành acid lactic tinh khiết để ứng dụng vào trong... ngắn, acid béo, khoáng, vitamin… và các đƣờng lên men Trong tế bào của vi khuẩn quá trình trao đổi chất (Metabolism) diễn ra tạo thành sản phẩm lên men và thải vào môi trƣờng Tùy thuộc vào sản phẩm nào chiếm ƣu thế, ta có quá trình lên men sản phẩm đó Trong quá trình lên men lactic nƣớc trái cây, vi khuẩn lactic hoạt động trực tiếp trong môi trƣờng có đƣờng lên men và các chất dinh dƣỡng khác Đƣờng và các... đến quá trình lên men Chẳng hạn nấm mốc Penicilin phát 19 triển tốt ở môi trƣờng pH bằng 4.5 nhƣng sinh tổng hợp Penicilin lại thích hợp ở pH 7.5 Vi khuẩn lactic sinh trƣởng và phát triển tốt ở môi trƣờng có pH = 6.2 – 6.5 [14] 1.3.2 Cơ chế của quá trình lên men lactic [12] Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đƣờng thành acid lactic nhờ vi sinh vật, điển hình là vi khuẩn lactic Lên men lactic là một... cho thêm muối với hàm lƣợng từ 0.1 ÷ 0.5% so với nguyên liệu với mục đích làm tăng khả năng trích ly các chất và tăng cƣờng khả năng trao đổi chất của vi sinh vật 26 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 2.1.1 Nguyên liệu chính (hồng xiêm) Hồng xiêm sử dụng cho việc nghiên cứu đƣợc mua từ chợ Vĩnh Hải, Nha Trang nguyên liệu này có xuất xứ từ đồng bằng sông Cửu Long... của vi khuẩn lactic Trong tế bào của vi khuẩn lactic diễn ra quá trình trao đổi chất, chuyển biến đƣờng thành acid lactic Acid lactic tích tụ ngày càng nhiều và đƣợc khuyếch tán ra môi trƣờng Các quá trình lên men trao đổi chất cũng tham gia tạo mùi, vị đặc trƣng cho sản phẩm c Phân loại: 22 Ngƣời ta dựa vào quá trình lên men chia vi khuẩn lactic thành hai loại là vi khuẩn lactic lên men đồng hình... Tác nhân lên men lactic là vi khuẩn thuộc họ Lactobacteriaceae, tùy thuộc vào loại vi khuẩn mà trong sản phẩm có acid lactic và các sản phẩm phụ khác a Đặc điểm: Vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium Đây là những trực khuẩn, cầu khuẩn không tạo bào tử và hầu hết không di động, hô hấp tuỳ tiện Chúng có khả năng lên men nhiều loại đƣờng đơn và đƣờng đôi nhƣng không có khả năng lên men các loại . quan sản phẩm nƣớc giải khát lên men lactic từ hồng xiêm. 63 Bảng 3.12. Kết quả kiểm nghiệm vi sinh. 63 Bảng 3.13. Bảng tiêu chuẩn chất lƣợng cảm quan sản phẩm nƣớc giải khát lên men lactic từ. cây hồng xiêm trồng rất phổ biến ở cả 3 miền đất nƣớc, cho sản lƣợng lớn và ổn định. Vì vây, tôi mạnh dạn thực hiện đề tài : Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm nước giải khát lên men lactic từ hồng. uống lên men lactic, ngoài khả năng giải khát nó còn là thức uống bổ dƣỡng, giúp ăn ngon miệng và rất tốt cho tiêu hóa. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu sản xuất thử nghiệm đồ uống lên men lactic