BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG
LÊN MEN TỪ TRÁI SƠ RI MALPIGHIA GLABRA L

Trình độ đào tạo: Đại học
Ngành:

Công nghệ thực phẩm

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Giảng viên hướng dẫn: TS. Đặng Thu Thủy
Sinh viên thực hiện:

Phạm Thị Yến

MSSV: 13030199

Lớp: DH13TP

Bà Rịa–Vũng Tàu, năm 2017


74

i


Ngành

: Công nghệ thực phẩm

Chuyên nghành

: Công nghệ thực phẩm

1. Tên đề tài : Nghiên cứu xây dựng Quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ
ri Malpighia Glabra L
2. Nội dung các phần thuyết minh
Mở đầu
Chương 1. Tổng quan tài liệu
Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Kết quả và thảo luận
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
3. Giảng viên hướng dẫn : TS. Đặng Thu Thủy
4. Ngày giao đề tài: 06/02/2017
5. Ngày hoàn thành đồ án/khóa luận tốt nghiệp: 26/06/2017
Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày 26 tháng 06 năm 2017
TRƯỞNG NGÀNH CNTP

TS. Đặng Thị Hà

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

TS. Đặng Thu Thủy

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày… tháng… năm 2017
Giảng viên phản biện


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án này do tôi thực hiện, nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của
giảng viên hướng dẫn – TS. Đặng Thu Thủy.
Để hoàn thành đồ án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong mục tài
liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ tài liệu nào khác mà không được ghi.
Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố
trong bất kỳ luận văn nào trước đây.
Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày 26 tháng 06 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Phạm Thị Yến


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu Quy trình sản xuất
nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia Glabra L” tôi đã nhận được sự giúp đỡ
tận tình của quý thầy cô. Tôi xin chân thành cảm ơn các giảng viên Viện Kỹ thuật –

2.2. Bố trí thí nghiệm .................................................................................................14
2.3. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................17
2.3.1. Phương pháp vi sinh .....................................................................................17
2.3.2. Phương pháp hóa sinh ...................................................................................22
2.3.3. Phương pháp cảm quan .................................................................................24
2.3.4. Phương pháp thống kê ứng dụng và xử lý số liệu ........................................26
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................27
3.1. Kết quả xác định các chỉ tiêu hóa lý của dịch ép Sơ ri .......................................27
3.1.1. Nồng độ chất khô tan (oBx) ..........................................................................29
3.1.2. pH ..................................................................................................................29
i


3.1.3. Acid tổng .......................................................................................................30
3.1.4. Độ nhớt .........................................................................................................30
3.2. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến mật độ Saccharomyces cerevisiae ........27
3.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan đến chất lượng sản phẩm .....30
3.4. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến chất lượng sản phẩm .......................................33
3.5. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến chất lượng sản phẩm...........................35
3.6. Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm ...........37
3.5. Quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri ............................................39
3.6. Đánh giá chất lượng sản phẩm nước uống lên men từ trái Sơ ri ........................41
3.6.1. Chất lượng cảm quan sản phẩm ....................................................................41
3.6.2. Chỉ tiêu vi sinh vật ........................................................................................41
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN .............................................................................................43
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................45
PHỤ LỤC ......................................................................................................................47

ii


iii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Hoa Sơ ri ..........................................................................................................3
Hình 1.2. Trái Sơ ri ..........................................................................................................4
Hình 1.3. Trái Sơ ri cắt dọc .............................................................................................4
Hình 1.4. Cấu tạo trái Sơ ri cắt ngang và dọc..................................................................5
Hình 1.5. Tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae ...................................................7
Hình 1.6. Cấu tạo tế bào nấm men ..................................................................................8
Hình 1.7. Cơ chế quá trình lên men ...............................................................................10
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..................................................................................15
Hình 2.2. Buồng đếm hồng cầu và lamelle ...................................................................18
Hình 2.3. Cách pha loãng mẫu theo dãy thập phân .......................................................20
Hình 2.4. Buồng đếm ở vật kính x4 (a), x10 (b), x40 (c) ..............................................20
Hình 2.5. Tế bào nấm men nhuộm xanh methylen 2 % được quan sát ở vật kính x100
.......................................................................................................................................21
Hình 2.6. Nhớt kế ..........................................................................................................24
Hình 3.1. Đồ thị đường cong sinh trưởng của Saccharomyces cerevisiae. ...................27
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. 32
Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của pH đến nồng độ chất khô tan trong thời
gian lên men...................................................................................................................34
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến nồng độ chất khô tan
trong thời gian lên men ..................................................................................................36
Hình 3.5. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước lên men từ trái Sơ ri. ...................40
Hình 3.6. Nước uống lên men từ trái Sơ ri. ...................................................................42

iv



Từ yêu cầu trên, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước
uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia glabra L” là cấp thiết.
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước
Sơ ri lên men, từ đó đề xuất quy trình sản xuất nước uống nói trên.
Ngành Công nghệ thực phẩm

1

Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển


Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017

DH13TP

Để đạt được mục tiêu trên, trong khuôn khổ của đề tài cần thực hiện những nội
dung sau:
- Xác định các chỉ tiêu hóa lý của trái Sơ ri (nồng độ chất khô, pH, độ nhớt, acid
tổng);
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm (nồng độ chất khô, pH, tỷ lệ nấm
men, thời gian nuôi cấy);
- Đưa ra quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri;
- Đánh giá chất lượng sản phẩm về tính chất cảm quan và chỉ tiêu vi sinh vật.

Ngành Công nghệ thực phẩm

2

Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển



3

Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển


Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017

DH13TP

cm, 5 cánh hoa màu hồng hay đỏ [21].

Hình 1.2. Trái Sơ ri.
Trái Sơ ri có dạng hình tròn, dẹt ở hai đầu, có 3 múi. Vỏ quả nhắn bóng, mỏng,
mềm và rất dễ bị dập. Quả khi chín chuyển từ màu xanh sang màu đỏ tươi, có khi vàng
cam, thịt quả có màu vàng nhạt, hạt màu trắng ngà. Trọng lượng quả từ 3,8–5,5 g,
đường kính khoảng 1cm, chứa 2–3 hạt cứng. Phần ăn được khoảng 80 % trọng lượng
quả tươi. Nó là loại quả mọng và có vị ngọt, chứa nhiều vitamin C và các chất dinh
dưỡng khác. Mặc dù nó tương tự như quả anh đào, nhưng loài cây này không có quan
hệ họ hàng gì với anh đào thực thụ (Prunus). Quả tương tự như quả chùm ruột. Nước
ép từ quả Sơ ri thường được bổ sung cho nước ép nhiều loại quả khác để làm tăng hàm
lượng vitamin C [21].

Hình 1.3. Trái Sơ ri cắt dọc.

Ngành Công nghệ thực phẩm

4

Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển

Ngành Công nghệ thực phẩm

5

Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển


Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017

DH13TP

80 % trọng lượng quả. Protein chiếm từ 0,68–1,8 %. Lipid hàm lượng không đáng kể
0,18–0,45 %. Có thể nói Sơ ri là loại quả giàu glucid nhất trong các loại trái cây màu
đỏ. Hàm lượng glucid trong Sơ ri ngọt tương đối cao hơn so với Sơ ri chua. Hàm
lượng glucid trong trái Sơ ri chua chiếm 15 % chủ yếu là glucose (2,22 %), fructose
(3,21 %), saccharose và dextrose.
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của trái Sơ ri [18].
Thành phần
hóa học
Nước

Hàm lượng g trong 100g
phần ăn được
81,9–91,10

Protein

0,68–1,8

Lipid

0,038–0,079 mg
0,34–0,526 mg

Vitamin C

4500 mg

Ca

8,2–34,6 mg

P

16,2–37,5 mg

Fe

0,17–1,11 mg
*IU (International Unit – đơn vị quốc tế).

Acid hữu cơ chiếm khoảng 1–1,5 % chủ yếu là acid malic, acid citric, acid
tartaric.
Sơ ri được xem như một “siêu trái” bởi vì chứa hàm lượng vitamin C gấp từ
20–30 lần so với cam, trái Sơ ri có thể chứa lên đến 4,5 % vitamin C, còn cam chỉ
chứa khoảng 0,05 % trong một trái cam đã được bóc vỏ. Hàm lượng vitamin C của Sơ
ri thay đổi khác nhau tùy vào độ chín của trái. Trái xanh có hàm lượng vitamin C cao
Ngành Công nghệ thực phẩm

6


Ngành Công nghệ thực phẩm

7

Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển


Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017

DH13TP

Nấm men Sacchamyces cerevisiae thường có dạng hình trứng, hình bầu dục.
Hình dạng nấm men không ổn định, nó phụ thuộc vào tuổi, giống và điều kiện ngoại
cảnh. Ví dụ, trong môi trường nuôi cấy giàu dinh dưỡng có hình bầu dục. Trong điều
kiện yếm khí thường có hình tròn, trong điều kiện hiếu khí tế bào có hình dài hơn [1].
Kích thước tế bào nấm men thay đổi rất nhiều từng giai đoạn phát triển. Nhìn
chung, tế bào nấm men to hơn tế bào vi khuẩn một cách rõ rệt, đường kính khoảng 7
µm; chiều dài 8–12 µm [1].
Trọng lượng riêng của tế bào nấm men không khác mấy so với vi khuẩn (ở nấm
men chỉ số này là 1,055–1,060; ở vi khuẩn: 1,050–1,112) [1].

Hình 1.6. Cấu tạo tế bào nấm men.
Sc- Sẹo chồi, Mi- Ti thể chứa ADN và ARN riêng, Cm- Màng tế bào, N- Nhân,
Cp- Tế bào chất, NL- Chất nhân, D- Thể Gongi Po- Polyphosphat, ER- Lưới nội chất,
Rb- Riboxom (80s), Li- Lipit, V- Không bào,Cw- Vỏ tế bào.
Phát triển tối ưu ở 33–35 oC trong môi trường chứa 10–30 % glucose. Nhiệt độ
tối thiểu là 4 oC trong 10 % glucose và 13 0C trong 50 % glucose, nhiệt độ tối da là
38–39 oC [22].
Có khả năng phát triển ở pH= 1,6 trong HCl; pH= 1,7 trong H3PO4 và pH= 1,8–
2 trong acid hữu cơ, phát triển mạnh nhất trong acid benzoic 100mg/kg ở pH= 2,5–4

Như vậy sự lên men chuyển đường thành rượu là một dãy quá trình oxy hóa
khử có enzyme trong tế bào tham gia. Rượu etylic tạo thành khuếch tán ra môi trường
ngoài qua màng tế bào nấm men. Rượu hòa tan vô hạn trong nước nên khuếch tán rất
mạnh vào trong môi trường. CO2 cũng hòa tan vào trong môi trường nhưng không lớn.
Vì thế CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ khuếch tán vào môi trường và nhanh
chóng đạt được trạng thái bão hòa. Khi bão hòa CO2 sẽ bám vào tế bào nấm men hình
thành những bọt khí. Bọt khí sinh ra ngày càng nhiều và lớn dần lên tạo thành túi khí
lớn, đến thời điểm nào đó có sự chênh lệch giữa những khối lượng riêng của môi
trường và tế bào nấm men sẽ nổi lên trên bề mặt. Khi lên trên bề mặt, do có sự thay
đổi đột ngột sức căng bề mặt nên chúng vỡ ra làm cho bọt khí CO2 thoát ra ngoài. Lúc
này tế bào nấm men sẽ bị chìm xuống, quá trình cữ diễn ra liên tục nên tế bào nấm
men chuyển từ trạng thái tĩnh sang trạng thái động, làm tăng khả năng tiếp xúc giữa tế
bào nấm men và môi trường nên quá trình trao đổi chất diễn ra nhanh và mạnh hơn.
Khí CO2 ức chế quá trình lên men, nhưng trong quá trình thoát khí CO2 làm tăng khả
năng lên men của nấm men [27].

Ngành Công nghệ thực phẩm

9

Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển


Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017

DH13TP

Cơ chế của quá trình lên men được thể hiện chi tiết ở hình 1.7.
Glucose
Hexokinase

Ngành Công nghệ thực phẩm

10

Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển


Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017

DH13TP

- Môi trường nuôi cấy thích hợp cần có đủ nguồn carbon bằng cách bổ sung
đường saccharose để đạt nồng độ chất khô khoảng 16–18 %. Nếu cao hơn thì khả năng
lên men giảm và ngược lại nếu nồng độ đường thấp sẽ không đủ dinh dưỡng cho quá
trình lên men. Thường ở nồng độ từ 30–35 % thì sự lên men không xảy ra [22].
- Nhiệt độ có ảnh hưởng rõ rệt đến goạt động của nấm men, nhiệt độ tối ưu là
28–30 oC, trên 50 oC và dưới 0 oC thì nấm men không hoạt động. Trong thực tế, có thể
ở khoảng nhiệt độ 4–28 oC tùy theo yêu cầu của người sử dụng [22].
- Nấm men có thể phát triển trong môi trường pH= 2–8 nhưng khoảng 4–4,5 là
thích hợp nhất [21]. Vi khuẩn bắt đầu phát triển ở pH= 4,2 và cao hơn, khi thấp hơn
mức này chỉ có nấm men phát triển được. Vì thế trong quá trình lên men điều chỉnh
pH < 4, thường là pH= 3,8 là thích hợp nhất, khi đó nấm men phát triển mạnh và hầu
như vi khuẩn không phát triển [22].
- Ảnh hưởng của oxy: Oxy là thành phần quan trọng trong gian đoạn phát triển
sinh khối của tế bào nấm men. Tuy nhiên nó là nguyên nhân gây hư hỏng sản phẩm
trong các công đoạn kế tiếp. Vì lên men là quá trình yếm khí, nhưng lên men trong giai
đoạn đầu nhất thiết phải cho dịch lên men tiếp xúc với oxy để cho nấm men sinh
trưởng và phát triển, khi dịch lên men đã đạt số lượng tế bào nấm men, thì ngăn chặn
dịch lên men tiếp xúc với oxy để nấm men tiến hành quá trình chuyển hóa đường
thành rượu và CO2 [10].

táo, dâu, mận, thanh long,... Quá trình lên men rượu vang gồm lên men chính và lên
men phụ. Giai đoạn lên men chính là dùng dịch ép trái cây để lên men thành rượu, độ
cồn đạt được từ 12–15 %V, tiếp đến là giai đoạn lên men phụ diễn ra ít nhất từ 3–4
tháng, thời gian này sẽ tích tụ chất thơm đặc trưng của từng loại rượu vang [4].
Bia là một loại thức uống giải khát có độ cồn nhẹ từ 4–5 %V, có vị đắng dễ
chịu của hoa hublon. Người ta sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae ở dạng
biến chủng để lên men bia. Quá trình lên men gồm lên men chính và lên men phụ. Lên
men chính được thực hiện ở nhiệt độ cao, dịch đường ban đầu thường có nồng độ 9–
12%, sau lên men thì còn khoảng 2–3 %. Giai đoạn lên men phụ được thực hiện ở
nhiệt độ từ 0–5 oC. Ở nhiệt độ lạnh, CO2 được giữ lại làm cho bia trong hơn [4].
Saccharomyces cerevisiae còn có ứng dụng rộng trong nhiều ngành công
nghiệp như trong sản xuất bánh mì, chúng chuyển hóa đường trong bột mì thành rượu
và CO2, chính CO2 là tác nhân làm nở bánh mì, CO2 tạo thành giữ trong các mạng
gluten của bột mì làm bánh mì nở và xốp [4].
Một số ứng dụng khác của Saccharomyces cerevisiae là được sử dụng trong
sản xuất chế phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp; sản xuất glycerol, enzyme invertase
và dược phẩm [20].
Ngoài những ứng dụng trong lên men sản phẩm truyền thống trên, sản xuất
nước uống lên men có sử dụng giống Saccharomyces cerevisiae là một trong những xu
hướng khá được quan tâm. Một số đồ uống lên men từ trái cây được nghiên cứu gần
đây như: nước uống lên men từ thanh long, nước uống lên men từ chanh dây, từ xoài,
táo,...
Để góp phần làm đa dạng và phong phú dòng nước uống lên men, đồng thời

Ngành Công nghệ thực phẩm

12

Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển


Thí nghiệm tiến hành để nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất nước uống lên
men từ Sơ ri thể hiện ở hình 2.1 được diễn ra từ 06/02/2017 đến 19/06/2017 tại Phòng
thí nghiệm Ngành Công nghệ thực phẩm, Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển của Trường
Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu.

Ngành Công nghệ thực phẩm

14

Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển