nghiên cứu quy trình sản xuất nước quả lên men từ sơri - Pdf 13

ĐATN: Nước Quả Lên Men Từ Sơri GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Huyền
LỜI MỞ ĐẦU
Trái cây tươi không những là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, mà còn
phục vụ trực tiếp trong đời sống hàng ngày như cung cấp vitamin, axit hữu cơ, muối
khoáng …cho con người. Do nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm nên việc bảo quản trái
cây tươi là rất khó, dễ bị thối, hỏng sau khi thu hoạch và vận chuyển làm giảm
phẩm chất lượng ban đầu của trái cây. Do đó, bên cạnh việc bảo quản trái cây tươi
thì việc chế biến các loại trái cây cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng nhằm nâng cao
giá trị sử dụng của các loại trái cây và phù hợp với nhu cầu, thị hiếu của người tiêu
dùng, đồng thời tạo ra ngành sản xuất mới góp phần tạo việc làm ổn định và tăng
thu nhập làm cho người dân.
Từ lâu chúng ta đã biết chế biến trái cây bằng nhiều phương pháp tạo ra các
sản phẩm khác nhau nhưng vẫn giữ đuợc giá trị dinh dưỡng và cung cấp năng lượng
cho con người như: sản phẩm trái cây ướp đường, nước ép trái cây, mứt trái cây sấy
khô…Trong đó nước ép từ quả là một loại nước uống đóng vai trò rất quan trọng
đối với đời sống con người, nó không những cung cấp cho cơ thể một lượng nước
đáng kể để tham gia vào quá trình trao đổi chất mà còn bổ sung một lượng lớn các
chất dinh dưỡng, các loại muối khoáng… để bù đắp cho các hoạt động sống của cơ
thể, vì vậy nước quả trở thành nhu cầu thiết yếu đối với cuộc sống của con người.
Ngày nay, khi điều kiện sống của con người ngày càng được nâng cao thì
nhu cầu sử dụng nước quả ngày càng tăng và đang từng bước chuyển dần từ loại
nước trái cây pha chế truyền thống sang sử dụng các loại nước quả có chứa nhiều
chất dinh dưỡng, vị lạ, ngon trong đó phải kể đến nước quả có độ cồn thấp được sản
xuất từ quả có chất lượng cao đã nhanh chóng chiếm lĩnh thị trường. Trong khi đó,
trên thị trường nước ta sản phẩm nước quả có độ cồn thấp được sản xuất từ trái cây
bằng phương pháp lên men vẫn còn hạn chế về chủng loại và số lượng. Việt Nam là
nước có khí hậu nóng và khô nên nhu cầu sử dụng nước quả lên men là rất lớn. Đây
có thể là tiềm năng kinh tế lớn còn đang bị bỏ ngõ, vì vậy việc nghiên cứu sản
xuất nước quả lên men từ Sơri là cần thiết và hoàn toàn phù hợp với xu thế chung
của cả thế giới và Việt Nam.
1

nhỏ, đường kính khoảng 10cm. Vỏ cây hơi xù xì, có màu nâu.
Quả sơri có dạng hình tròn, dẹt ở hai đầu, có đường kính khoảng 1,5 – 2,5 cm,
trông hơi lõm, có ba khía nông, chiều ngang rộng hơn chiều cao, và có ba hạt hình
tam giác. Trọng lượng trung bình của mỗi quả
từ 3,8 – 5,5 g, với phần ăn được hiếm khoảng
80% trọng lượng quả tươi. Quả sơri là loại
quả mọng, vỏ quả nhẵn, bóng, mỏng và mềm
nên dễ bị dập.
Khi chín, quả chuyển từ màu xanh sang
màu đỏ tươi, có khi là vàng cam, thịt quả màu
vàng nhạt, hạt có màu trắng ngà

3
SVTH: Phan Thị Trà My
Hình 1.2: Cây Sơri
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Lá sơri có màu xanh từ nhạt đến đậm và trờ nên bóng đẹp khi trường thành. Lá
có dạng đơn, hình mũi mác, hay hình trứng, dài 3 – 5 cm với những lông nhỏ,có thể
gây rát da.
Các hoa sơri mọc thành tán 2-5 hoa, mỗi hoa có đường kính 1 – 1,5cm với 5
cánh màu trắng, hồng hay đỏ.
Hình 1.3 : Quả sơri Hình 1.4: Hoa, lá sơri
Đặc điểm nổi bật của quả sơri là hàm lượng vitamin C rất cao, và nếu ăn một
quả nặng 4g, một nửa là phần ăn được thì xem như đã hấp thu khoảng 40 – 60mg
vitamin C, là lượng cần thiết cho một người trong một ngày. Với 1- 3% vitamin C
trong phần ăn được, quả sơri chứa nhiều vitamin C nhất mà không có loại trái cây
nào so sánh được
 Nguồn gốc - phân bố [4]
Sơri có nguồn gốc từ châu Mỹ Latinh, là loại cây mọc tự nhiên ở Lesser
Antilles, có mặt từ St.Croix đến Trinidad, ở Curacao, Margarita và vùng lân cận

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Tiền Giang
Riêng Gò Công Đông
Thị Xã Gò Công
Gò Công Tây
950
585
125
14
Bến Tre
Riêng Bình Phú
300
189
 Phân loại [12]
Theo kết quả nghiên cứu thì nước ta có hai giống sơri:
 Sơri chua: Lá nhỏ, vỏ bóng đẹp, là giống đang được ưa chuộng vì có năng suất cao,
có vị chua ngọt thích hợp với thị hiếu người tiêu dùng. Loại sơri này thích hợp để
sản xuất nước ép, hay suất khẩu sang các nước như Singgapore, Hồng Kông, Hà
Lan dưới dạng quả tươi đông lạnh.
 Sơri ngọt ( Sơri khế): lá to, năng suất thấp nhưng cho quả nhỉnh hơn so với giống
Sơri chua, chủ yếu cung cấp cho thị trường nội địa ( ăn tươi) và gần đây được dùng
để sản xuất rượu vang quả.
Trên thế giới hiện nay, người ta trồng chủ yếu những giống sơri lai với nhiều
mục đích khác nhau:
 Giống Dwarf Barbados cherry( Sơri lùn): là dạng cây phát triển tốt trong chậu, có
chiều cao 0,6m, chịu được lạnh hơn những giống khác. Giống Dwarf thích hợp để
làm cây kiểng, bonsai.
Hình 1.6: Giống Dwarf Barbados cherry( Sơri lùn)
 Giống Florida sweet: là giống sơri trồng được phổ biến ở Califonia (Mỹ). Giống
này quả lớn, đường kính 3-4cm, da dày, nhiều nước, có mùi thơm giống táo, thuộc

Chiết cành: chọn cây từ 3 – 7 năm tuổi, khỏe mạnh, không sâu bệnh để
nhân giống. Trên cây mẹ chọn các cành gần mặt đất, lớp vỏ chuyển sang màu nâu.
Ở đoạn cách cành 30 - 40 cm bẻ gập ngược cành sơri cho gãy phần lõi nhưng vẫn
còn phần dính liền bởi phần còn lại của lớp vỏ. Dùng thuốc kích thích ra rễ bôi vào
chỗ vết bẻ, sau đó lấy hỗn hợp đất bùn dẻo + phân chuồng hoai + rơm mục bọc lại
và bao kín bằng nilon. Sau 1,5 đến 2 tháng, cây ra rễ đầy đủ, có thể cắt đem trồng.
Ưu điểm : tỷ lệ sống cao hơn 90%.
Nhược điểm: Khó chăm sóc tập trung và khó nhân giống với số lượng lớn.
Giâm cành: Chọn các cành vỏ hóa nâu cắt thành từng đoạn 20 – 25 cm,
ngâm cành trong dung dịch thuốc kích thích ra rễ. Sau mang ra liếp để giâm. Sau
1,5 đến 2 tháng cây ra rễ và đâm chồi mới, bứng cây vô bầu nilon, sau 2 tháng nữa
đem ra trồng được.
Ưu điểm: nhân được vời số lượng lớn, tập trung chăm sóc, ít tốn công.
Nhược điểm; tỷ lệ sống thấp: 70 – 75%.
 Kỹ thuật trồng [19]
 Thời vụ trồng
Có hai thời điểm trồng sơri chính trong năm
Đầu mùa mưa tháng 5 – 6: nhiệt độ đất thấp, sau khi trồng gặp trời mưa,
cây phát triển tốt, đến mùa khô thì cây đã lớn, vững vàng.
8
SVTH: Phan Thị Trà My
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Trồng lúc sắp hết mùa mưa (tháng 10 – 11): cây cũng phát triển tốt, tuy
nhiên phải tưới thường xuyên, che mát cho cây con…
Trồng sơri vào các thời điểm khác, cây không phát triển bằng.
 Mật độ trồng
Tốt nhất nên trồng theo khoảng cách 5 5 m( khoảng 400 cây/ha)
Nếu trồng quá dày, sau 2 năm thu hoạch năng suất khá nhưng đến năm thứ
7, 8 trở đi, năng suất sẽ giảm.
1.1.4.4 Chăm sóc [19]

SVTH: Phan Thị Trà My
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Nước
Protein

Chất béo
Carbohydrat
Tro
Ca
P
Fe
Caroten
Vitamin A
Vitamin B1
Vitamin B2
Niacin
Vitamin C
g
g
g
g
g
g
mg
mg
mg
mg
IU
mg
mg

0,27
1.000 - 3000
Thành phần hóa học của quả sơri chín bao gồm:
• Nước: chiếm 80 – 90% trọng lượng thịt quả. Hàm lượng nước trong quả sơri tương
đối cao nên gây khó khăn trong quá trình bảo quản, vì nước chính là môi trường
thuận lợi cho vi sinh vật hoạt động, làm cho chất lượng sản phẩm bị giảm nhanh.
• Glucid: hàm lượng glucid trong quả sơri chua chiếm 15% chủ yếu là
glucose( 2,22%), fructose( 3,21%), saccharose và dextrose. Ngoài ra còn có 0,56 –
0,65 % pectin và 0,6 – 1,2% cellulose. Trong quá trình sản xuất, pectin tạo độ nhớt
cao gây khó khăn cho quá trình chà, nghiền, dịch ép thu được không nhiều.
Các thành phần khác:
• Protein: chiếm từ 0,5 – 1,8%
• Lipid: không đáng kể
• Tro: chứa trong phần thịt quả là 0,49 – 0,52%
• Acid hữu cơ: khoảng 1 – 1,5% chủ yếu acid citric. Ngoài ra còn có acid malic,
tartaric, dehydroascorbic, diketogulonic và hexadecanoic. Cùng với đường, acid
hữu cơ là nguyên liệu cho quá trình hô hấp, do đó trong thời gian bảo quản sơri acid
hữu cơ bị giảm và thường tổn thất nhiều hơn đường. Ngoài quá trình hô hấp, acid
hữu cơ còn có tác dụng với rượu ethylic sinh ra trong quả sơri tạo thành các ester,
làm cho quả sơri có mùi thơm đăc biệt.
• Viatmin: Sơri chứa nhiều loại vitamin, đặc biệt là vitamin C, hàm lượng vitamin C
tự nhiên có trong quả sơri được phát hiện là cao nhất trong tất cả các loại trái cây.
Theo những phân tích của học viện kỹ thuật Massachusetts ở Mỹ, hàm lượng
10
SVTH: Phan Thị Trà My
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
vitamin C này còn phụ thuộc vào mức độ chín của quả sơri: 4500mg khi quả còn
xanh, 3300mg quả chín trung bình và 2000mg ở quả chín mùi ( tính trên 100g thịt
quả ăn được). Hàm lượng vitamin C ở Hawaii cao hơn rất nhiều so với quả sơri ở
Việt Nam, hàm lượng vitamin C trung bình ở quả sơri Việt Nam chiếm khoảng

SVTH: Phan Thị Trà My
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Khi vận chuyển, phân phối cần đóng vào những túi PE có đục lỗ để làm
giảm cướng độ hô hấp trong lúc vận chuyển và những túi PE được đặt vào những
sọt nhực hoặc sọt tre.
 Bảo quản quả sơri sau thu hoạch [3]
Trái cây nói chung và quả sơri nói riêng sau khi thu hoạch có nhiều cách
bảo quản. Nhưng thông thường có các cách bảo quản sau:
- Bảo quản ở điều kiện bình thường không có nhiệt độ thấp hoặc không dùng bất kỳ
cách xử lý nào, ngoài hệ thống thông gió. Cách bảo quản này thừng áp dụng cho các
nhà vườn trồng sơri khi mới thu hoạch chưa tiêu thụ kịp. Tuy nhiên, cách bảo quản
này là tạm thời, trong thời gian ngắn.
- Bảo quản lạnh: quả sơri có đặc điểm là vẫn chín sau thu hoạch và khi chín, quả dễ
bị thâm tím và hỏng. Nên trong công nghiệp, sơri thường được bảo quản trong điều
kiện nhiệt độ khoảng 7
0
C và không quá 3 ngày, đối với quả vừa chín tới có thể giữ
lâu hơn. Nếu cần giữa lâu hơn, có thể bảo quản ở điều kiện lạnh đông -18
0
C
- Nếu bảo quản trong điều kiện có bao gói bằng màng PVC, ở nhiệt độ 8
0
C, độ ẩm
tương đối 85 – 90 %, có thể kéo dài thời gian bảo quản lên đến một tuần mà không
tổn thất vitamin C.
 Năng suất, sản lượng
Năng suất của quả sơri phụ thuộc nhiều vào giống, điều kiện chăm sóc và
kỹ thuật canh tác. Ngoài ra, năng suất cho quả sơri còn phụ thuộc độ tuổi của cây.
Hiện nay giống sơri được trồng trong nước chủ yếu là giống được chiết từ
Sơri Gò Công.

1.1.7 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sơri [16], [17], [18]
Vào những năm 1947 tại Rio Piedras ( Tây Ban Nha) đã thành lập một đồn điền
có 1khoảng 400 cây sơri, từ đó việc trồng sơri trở nên nhộn nhịp và phổ biến.Ở
Hawaii, có 833 ha được dùng để trồng sơri. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ
thuật, người ta sử dụng phương pháp chọn giống để lựa chọn những giống có sức đề
kháng tốt, chống lại bệnh tật và quan trọng là quả có hàm lượng vitamin C cao
Sản lượng sơri thay đổi theo thời tiết, địa hình và giống:
- Ở Puerto Rico: thu hoạch trung bình từ 13,5– 28 kg/cây và 25 tấn/ha/năm
- Ở Jamaica ( ấn độ): sản lượng cao nhất là 36 kg/cây và 24 tấn/ha/năm
- Nông dân Venezuela cho biết: sản lương quả sơri thu được từ 10 – 15 tấn/ha/năm
- Giống sơri Florida Sweet ở Florida cho năng suất cao 65 tấn/ha/năm. Cũng với
giống này, 300 cây cho sản lượng 22858 – 23270 kg/vụ (tháng 3 đến tháng 10)
Còn ở Việt Nam, sơri chủ yếu được tiêu thụ dưới dạng quả tươi, địa bàn tiêu thụ
chủ yếu là ở thành phố Hồ Chí Minh, Vũng tàu, Cần Thơ…Vài năm gần đây, công
ty TNHH Hiệp Phát có nhà máy ở thành phố Hồ Chí Minh, Mỹ Tho, Gò Công thu
mua quả sơri chua, chế biến quả đông lạnh rời ( cùng sản phẩm của khóm, dưa
hấu…)và dạng pure sơri xuất khẩu sang Hà Lan, Nhật…, sơri đạt chuẩn được công
ty thu mua với giá từ 2500 – 3500 đồng/kg. Nhưng do phần lớn sản phẩm không đạt
tiêu chuẩn về kích cỡ, chất lượng nên sản lượng do công ty tiêu thụ còn thấp, đạt
khoảng 5000 tấn/năm.
Sơri ngọt chủ yếu tiêu thụ dưới dạng quả tươi. Khoảng 5 năm trở lại đây, một
phần sơri ngọt dùng làm nguyên liệu sản xuất rượu vang
Bảng 1.4: Tình hình xuất khẩu một số loại trái cây qua cảng Cát Lái 06/2007
Mặt hàng trái cây Kim ngạch xuất khẩu (USD)
Thanh Long
Dứa
Dừa
Sơri
702.569,43
651.357,42

trên tạp chí Sport Medicine (Anh), uống nước sơri trước khi luyện tập thể thao sẽ
giúp giảm đau cho cơ bắp. Người uống nước ép sơri có mức độ đau nhức sau khi
luyện tập thể thao là 2,4% so với 3,2% người uống các loại nước quả khác. Sau 96
giờ, những người uống nước sơri ép thậm chí còn cảm thấy sức mạnh của cơ bắp
được nhân lên.[24]
- Do hàm lượng nước và kẽm cao (250mg/100g) sơri có tác dụng lợi tiểu. Lượng
khoáng phong phú (500mg/100g) sơri tham gia tích cực vào cân bằng hoạt động của
14
SVTH: Phan Thị Trà My
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
cơ quan nội tạng. Quá trình chuyển hóa sơri khi vào trong cơ thể làm giải phóng kẽ,
làm trung hòa chế độ dinh dưỡng hiện nay đôi khi dư thừa nhiều acid. [21]
1.1.9 Một số sản phẩm từ quả sơri
Quả sơri chủ yếu được dùng để ăn tươi, ít được sản xuất với quy mô công
nghiệp. Thông thường, quả sơri được chế biến và sử dụng trong quy mô hộ gia đình
như: ngâm rượu, siro, cooktail, mứt rim…
+ Rượu vang sơri
Bình Phú là xã ngoại ô thị xã Bến Tre (nay là
thành phố Bến Tre) trên bờ sông Hàm Luông khí
hậu thiên nhiên tươi mát quanh năm. Trước đây
được nhân dân trong và ngoài tỉnh biết đến qua
sản phẩm đặc sản rượu nếp Bình Phú có hương vị
thơm ngon đặc biệt. Trước đây nhân dân BÌNH
PHÚ sản xuất rượu nguyên liệu
Hình 1.11: Rượu vang sơri Bình Phú
chủ yếu từ lúa nếp. Phát huy từ truyền thống sản xuất rượu nếp và điều kiện thiên
nhiên trong vùng thích hợp sản xuất rượu ngon hơn nơi khác và sự giúp đỡ của Sở
Khoa học Công nghệ, sở Công nghiệp Viện sinh học Nhiệt đới tạo thêm cho làng
nghề rượu vang sơri BÌNH PHÚ một sản phẩm mới đáp ứng được yêu cầu sử dụng
rộng rãi và mang tính bổ dưỡng cao. Đầu tiên sơri được ép lấy nước rồi sau đó cấy

Nước sơri sau khi ép được đông
lạnh để xuất khẩu qua các nước Đài Loan, Nhật
Bản, Trung Quốc dùng làm nước trái cây, có thể
pha thêm đường, đá cho hương vị ngon hơn
16
SVTH: Phan Thị Trà My
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Sản phẩm của công ty TNHH Thực Phẩm Việt Sinh (Vietsinhfood)
Hình 1.14: Nước ép sơri đông lạnh
 Tổng quan về nước quả lên men
1.2.1 Giới thiệu[10]
Nước quả lên men là sản phẩm của quá trình lên men rượu chưa kết thúc, nhờ
tác nhân vi sinh vật nấm men và vi khuẩn lactic từ môi trường lên men là nước quả
tự nhiên. Trong quá trình lên men này, ngoài quá trình lên men rượu còn có quá
trình lên men acid hữu cơ (mà chủ yếu là chuyển từ acid hữu cơ thành acid lactic).
Nhờ môi trường dinh dưỡng phong phú nên sản phẩm hình thành ngoài ethanol còn
có acid hữu cơ, glycerin và các chất gây hương làm cho nước quả lên men có hương
vị đặc biệt mà sản phẩm nước quả bình thường không có. Tùy theo nguồn nguyên
liệu sử dụng, người ta chia nước quả lên men thành hai nhóm chính: nước quả lên
men từ nguyên liệu chứa tinh bột và nước quả lên men từ trái cây. Dựa vào nguồn
nguyên liệu mà ta có các sản phẩm như nước quả lên men từ dứa, sơri, cam, chanh
dây… và tùy theo yêu cầu mà ta có hay không có bổ sung CO
2
vào trong nước quả.
Đặc điểm của nước quả lên men là trong thành phần, các quá trình sinh học
còn tiếp diễn. Nồng độ chất khô hòa tan từ 7 – 9 % khối lượng, độ rượu 4 – 8 % thể
tích, mùi thơm nhẹ dễ uống, men rượu nhẹ và mượt mà, hơi gas nhẹ không làm cho
người uống bị say.
1.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước quả lên men
Nước quả lên men được nhiều quốc gia trên thế giới đánh giá là mặt hàng

nhờ nấm men. Ethanol là thành phần quan trọng vì chính nhờ ethanol mà làm cho
nước quả lên men khác với nước quả bình thường. Ethanol cùng với acid bay hơi,
đường và nhiều thành phần khác có trong nước quả lên men tạo nên mùi vị hấp dẫn
riêng biệt của nó. Vị của nước quả lên men được tạo nên từ tỷ lệ cân đối của 4 vị là
vị chua (acid hữu cơ), vị ngọt (ethanol, glicerin, đường còn lại), vị chát (tannin,
polyphenol), vị mặn (các muối khoáng). Trong đó các acid hữu cơ có nguồn gốc
của từ quả và hình thành trong quá trình lên men. Acid là một phần quan trọng của
nước quả lên men. Vai trò của các acid là tham gia tạo vị chua và tạo pH thấp từ đó
làm ổn định sản phẩm. Acid hữu cơ trong nước quả còn có một tác dụng là ngăn cản
hoạt động của các vi khuẩn làm hỏng nước quả.
Đường: Đường là thành phần còn lại sau lên men trong đó chủ yếu là Glucose,
Fructose là yếu tố tham gia tạo vị cho sản phẩm.
Tro và các chất muối: Vai trò chất khoáng trong nước quả lên men là làm tăng
giá trị dinh dưỡng và giá trị chữa bệnh cho con người. Đồng thời chất khoáng còn
có vai trò quan trọng là tham gia tạo vị đậm đà cho nước quả và cùng với vị ngọt, vị
chua, vị chát tạo nên vị hài hòa cho nước quả lên men.
18
SVTH: Phan Thị Trà My
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Vitamin: Vitamin trong nước quả lên men chủ yếu là do nguyên liệu cung cấp
và một phần được bổ sung từ ngoài vào. Các Vitamin gồm: Vitamin nhóm B,
Vitamin C, Vitamin A và các chất tiền vitamin A. Hàm lượng vitamin trong thành
phẩm phụ thuộc rất lớn vào nguyên liệu, mỗi loại quả khác nhau sẽ có hàm lượng
vitamin khác nhau.
Polyphenol: Các polyphenol phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và kỹ thuật sản
xuất. Đối với nước quả lên men polyphenol có vai trò:
- Tạo màu cho nước quả: trong đó Flavonol cho màu vàng, antoxian cho màu đỏ.
- Tạo vị chát.
- Ổn định thành phẩm, kéo dài thời gian bảo quản do các Polyphenol và tannin có khả
năng kháng khuẩn mạnh.

mốc…
Ngày nay trong lĩnh vực công nghiệp cũng như trong thực tiễn đời sống,
quá trình lên men được hiểu rộng hơn. Đó là quá trình trao đổi chất, qua đó các chất
hữu cơ mà chủ yếu là đường bị biến đổi dưới tác dụng của enzyme vi sinh vật. Sự
hình thành các chất khác nhau xảy ra trong điều kiện kị khí hoặc hiếu khí.
 Lên men yếm khí ( kị khí)
Là sự biến đổi đường hay các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất
đơn giản, dưới tác dụng của enzyme vi sinh vật, trong điều kiện không có sự tham
gia của oxy phân tử. Thuộc loại lên men này có lên men rượu, lactic…
 Lên men hiếu khí
Là dạng lên men theo nghĩa được mở rộng hơn, là quá trình phân giải
đường hay các chất hữu cơ khác thành sản phẩm đơn giản, dưới tác dụng của
enzyme vi sinh vật, trong điều kiện có sự tham gia của oxy phân tử. Thuộc loại lên
men này có lên men acid acetic, lên men citric…
1.3.2. Quá trình lên men rượu
1.3.2.1 Một số nghiên cứu đầu tiên
Lý thuyết về lên men rượu đã được nhiều nhà sinh học nghiên cứu từ lâu.
Vào thế kỷ 18, Black cho rằng sản phẩm của sự lên men rượu từ đường chỉ là
C
2
H
5
OH và CO
2
.
Năm 1769, Lavoisier phân tích sản phẩm lên men rượu và nhận thấy : khi
lên men đường không những biến thành rượu mà còn tạo acid acetic nữa. Theo ông
95,9% đường sẽ cho ra 57,7% C
2
H

đường saccharose khi lên men sẽ tạo ra 51,1 phần C
2
H
5
OH, 48,4 phần CO
2
, 32 phần
glycerin, 0,7 phần acid succinic và 2 phần các sản phẩm khác. Từ đó ông suy ra cứ
45 phần khối lượng glucose khi lên men sẽ cho 21,8 phần rượu, chứ không phải 23
phần như Gaylussac đã tính.
Pasteur cho rằng sự lên men chỉ xảy ra khi có mặt vi sinh vật. Nếu ngăn
ngừa không cho vi sinh vật tiếp xúc với dịch đường thì hiện tượng lên men sẽ
không xảy ra. Ông kết luận “ sự lên men rượu là một quá trình sinh học có liên quan
mật thiết tới hoạt động của tế bào nấm men”
Vào khoảng 1871 – 1872 Manaxeni đem nghiền tế bào nấm men với cát
thạch anh rồi mới cho vào dịch đường thì hiện tượng lên men vẫn xảy ra. Đến năm
1897, Buchuer đem nghiền nát tế bào nấm men rồi chiết lấy dịch trong không chứa
tế bào nấm men, tiếp đó dùng dịch này cho vào dịch đường thì thấy dịch chiết này
vẫn có khả năng biến đường thành rượu và khí CO
2
. Từ đó người ta gọi chất chứa
trong tế bào nấm men là Zymaza. Đây chính là tập hợp của các enzyme cùng tham
gia chuyển hóa đường thành rượu và khí CO
2
.
1.3.2.2 Cơ chế của quá trình lên men rượu
Lên men rượu là một quá trình sinh học rất phức tạp, có sự tham gia của nấm
men Sacchromyces, trải qua hàng loạt các phản ứng với sự tham gia của nhiều loại
enzyme xúc tác khác nhau.
Phương trình tổng quát của lên men rượu:

6 CH
3
COCOOH
Acid pyruvic
21
SVTH: Phan Thị Trà My
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Acid pyruvic dưới tác dụng của enzyme pyruvatedecarboxylase bị khử thành
acetaldehyde và CO
2

pyruvatedecarbonxylase
CH
3
COCOOH CO
2
+ CH
3
CHO
Acetaldehyde
Sau đó Acetaldehyde bị khử thành rượu ethylic dưới tác dụng của enzyne
alcoldehydrogenase của nấm men:
CH
3
CHO C
2
H

cacbon của của nấm men. Ở đây cũng cần lưu ý rằng: nấm men không sử dụng trực
tiếp được tinh bột cũng như cellulose và hemicellulose. Các nguồn C dinh dưỡng
trước hết phải kể hết các loại đường. Đường glucose được tất cả các loài nấm men
sử dụng. Glucose được coi như nguồn C vạn năng đối với vi sinh vật. Nhiều loại
nấm men, trong đó có giống saccharomyce lên men rượu, không sử dụng được
pentose
Tỷ số các đường được nấm men sử dụng là đặc điểm riêng của từng loại. Các
loài Saccharomyces lên men rượu vang sử dụng glucose, fructose, maltose,
saccharose và galactose, rafinose chỉ sử dụng một phần. Còn các disaccharide
(maltose và saccharose) trước khi được nấm men sử dụng phải qua thủy phân sơ bộ
thành đường đơn nhờ enzyme tương ứng của nấm men.
22
SVTH: Phan Thị Trà My
Lên men yếm khí
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Dinh dưỡng nitơ: nguồn nitơ được nấm men sử dụng tốt là muối
amoni của acid vô cơ, cũng như hữu cơ. Đó là amoni sunfat, phosphat rồi đến các
muối acetat, lactat, malat, và succinat.
Trong môi trường có muối amoni, đặc biệt là sunfat, thì nấm men sẽ sử dụng gốc
amoni trước, gốc acid còn lại sẽ sử dụng sau hoặc ít sử dụng sẽ làm cho môi trường
acid hóa, giảm pH.
Trong môi trường lỏng amoniac( NH
3
) ở dạng NH
4
+
gắn với tiền chất của nito
hữu cơ và là nguồn nitơ rất dễ cho nấm men sử dụng, chỉ xếp sau các acid amin.
Nấm men còn sử dụng được urê và pepton. Trong môi trường lỏng ure sẽ bị urease
của nấm men phân ly thành NH

Pha lag (pha tiềm phát hay pha làm quen) : đây là giai đọan nấm men
mới được cấy vào môi trường. Vận tốc sinh trưởng coi như bằng không. Nấm men
còn trải qua giai đoạn thích nghi với môi trường mới, trong đó một số tế bào bị ức
chế, thậm chí có thể bị chết. Số lượng tế bào trong giai đoạn này không tăng hoặc
23
SVTH: Phan Thị Trà My
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
tăng không đáng kể, nhưng khối lượng tế bào tăng mạnh do quá trình tổng hợp các
chất ( protein, acid nucleic, các enzyme)trong môi trường càng đầy đủ chất dinh
dưởng , giống nấm men cấy vào trẻ khỏe thì pha lag càng ngắn.
Pha logarit (pha lũy tiến) : trong pha này, vi sinh vật phát triển và sinh
trưởng theo lũy thừa với tốc độ sinh sản là cực đại. Kích thước trung bình của tế bào
nấm men ở pha này nói chung là nhỏ nhất, vì chúng còn phải sinh sản (nảy chồi,
phân chia tế bào)
Pha ổn định : Trong pha này các tế bào sống là ổn định và mật độ quần
thể là tối đa. Cũng có nghĩa là số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết đi
Pha suy vong : các tế bào sống giảm dần và tế bào chất tăng dần, một số
tế bào chết bị tự phân do các enzyme nội bào. Các tế bào sống trở nên già đi, kích
thước nhỏ lại, biến dạng và tế bào chết xuất hiện dạng hạt. Nguyên nhân của pha
này là do hai yếu tố : môi trường bị cạn thức ăn hoặc môi trường bị nhiễm độc do
các sản phẩm trao đổi chất của tế bào
Hình 1.15 : Đường biểu diễn sinh trưởng của vi sinh vật trong hệ kín
b.Sinh sản và chu kỳ sống
Nấm men có hai kiểu sinh sản : sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính
Sinh sản vô tính : trong điều kiện bình thường, nấm men thuộc giống
Saccharomyces sinh sản bằng cách nảy chồi. Ở điều kiện thuận lợi, nấm men sinh
sôi nảy nở nhanh, quan sát dưới kính hiển vi thấy hầu như tế bào nấm men nào cũng
có chồi. Khi một chồi xuất hiện, các enzyme thủy phân sẽ làm phân giải phần
polysaccharide của tế bào làm cho chồi chui ra khỏi tế bào mẹ. Vật chất mới được
tổng hợp sẽ được huy động đến chồi và làm chồi phình to lên, khi đó sẽ xuất hiện

2
O.
Do vậy trong sản xuất rượu, giai đoạn đầu cần tạo điều kiện hiếu khí để nấm men
sinh sản, phát triển đủ số lượng tế bào cần thiết cho quá trình lên men rượu, sau đó
phải yếm khí tuyệt đối để chuyển đường thành rượu. Tuy vậy khi có đầy đủ oxy
cũng có một lượng nhỏ rượu được tạo thành.
Ảnh hưởng của pH : pH có ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men, tạo sản
phẩm chính và phụ khác nhau. Nếu pH trong khoảng từ 4 – 5 thì quá trình lên men
rượu xảy ra bình thường tạo sản phẩm chính là ethanol, đây là điều kiện cần thiết
cho quá trình lên men rượu.
Ảnh hưởng của nhiệt độ : nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng lớn đến nấm men và
quá trình lên men. Thông thường nhiệt độ phù hợp cho lên men là 28 – 30
0
C. nhiệt
độ khoảng hơn 50
0
C và dưới 0
0
C thì sự lên men hầu như bị đình chỉ.
Ảnh hưởng của nồng độ cồn : Nấm men rất mẫn cảm với sự ức chế ethanol.
Nồng độ cồn 4 – 5 % thể tích cũng đủ làm chậm sinh trưởng của vi sinh vật và ở
nồng độ cồn cao 10%, tốc độ sinh trưởng của nấm men hầu như ngừng hẳn.
 Một số loài nấm men thường gặp
Nấm men sử dụng trong sản xuất nước quả lên men có độ cồn thấp là giống
nấm men Saccharomyces có đường kính 5 – 10. Các lòai được quan tâm trong việc
sản xuất này là Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces minor, Saccharomyces
carbergensis. Nấm men thuộc giống Saccharomyces là loại hiếu khí không bắt
buộc. Trong điều kiện có oxy chúng tiến hành tăng sinh khối là chính. Trong điều
25
SVTH: Phan Thị Trà My


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status