nghiên cứu chế biến nước giải khát lên men từ trái mãng cầu xiêm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM





BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o








ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN NƯỚC GIẢI KHÁT
LÊN MEN TỪ TRÁI MÃNG CẦU XIÊM







GVHD : Th.S Vương Thị Việt Hoa
SVTH : Trương Anh Thái

MSSV : 106110075










TPHCM, 8  2010
ii

LỜI CẢM ƠN

Con luôn khắc ghi công ơn cha mẹ đã chịu bao gian lao
khó nhọc nuôi dạy con được như ngày hôm nay.
Xin chân thành cảm ơn cô Vương Thị Việt Hoa đã tận
tình hướng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm quí báu,
cung cấp cho chúng em những tài liệu cần thiết và hữu ích cho
quá trình nghiên cứu, thực hiện đề tài được thuận lợi, nhanh
chóng và hoàn thành trong thời gian qui định.
Chân thành biết ơn quý Thầy Cô trong Bộ môn Công
Nghệ Thực Phẩm – Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ
thành phố Hồ Chí Minh, cùng các bạn sinh viên trong lớp
06DTP 1 và 06DTP 2 đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho
chúng em hoàn thành luận văn này với khả năng cao nhất.

SVTH: Trương Anh Thái
Xin chân thành cảm ơn

iii

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Đề tài “Nghiên cứu quy trình chế biến nước giải khát lên men từ trái mãng cầu”
được tiến hành từ tháng 5 năm 2010 đến tháng 8 năm 2010 tại phòng thí nghiệm của
khoa Công Nghệ Thực Phẩm, trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM. Đề tài
thực hiện nhằm mục đích đưa ra công thức chế biến thích hợp cho sản phẩm nước giải
khát lên men từ trái mãng cầu thông qua việc khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như:
Chủng nấm men, tỷ lệ men phối chế, hàm lượng đường, tỷ lệ dịch pha loãng với nước,
thời gian lên men và nhiệt độ thanh trùng lên chất lượng cảm quan của sản phẩm.
Đề tài được thực hiện với các thí nghiệm và đã đạt được một số kết quả như sau:
+ Chủng nấm men được sử dụng là chủng nấm men khô của hãng Maurivin
được sản xuất tại Australia.
+ Thời gian lên men là 1ngày
+ Tỷ lệ nem thích hợp cho quá trình lên men là 0.5% (mật đô 10
8
tb/ml)
+ Tỷ lệ pha loãng giữa nước với dịch quả là 1:1.5
+ Hàm lượng đường bổ sung vào dịch quả sao cho đạt ở mức 25
0
Bx
+ Nhiệt độ và thời gian thanh trùng là: 70
0
C/30 phút

Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa
SVTH: Trương Anh Thái Trang 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề:
Việt Nam nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, điều kiện tự nhiên rất
thuận lợi để trồng nhiều loại cây ăn quả, nên các sản phẩm từ trái cây Việt Nam rất
phong phú và đa dạng. Mãng cầu là một loại trái cây ngon, bổ dưỡng được trồng nhiều

ở miền Nam Việt Nam. Theo dân gian thì trái mãng cầu còn có nhiều công dụng trong
việc trị bệnh nên từ xưa đây được coi là một loại trái cây quý
Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, công nghiệp thực phẩm
nước ta đang phát triển mạnh. Điều này đã góp phần to lớn cho ngành nông nghiệp của
nước nhà, nâng cao giá trị các mặt hàng nông sản, đa dạng hóa các sản phẩm thực
phẩm phục vụ cho người tiêu dùng. Trong đó, công nghệ nước giải khát lên men ngày
càng có vai trò quan trọng, đặc biệt là nước giải khát lên men từ trái cây đang được ưa
chuộng.
Nước trái cây lên men là sản phẩm được lên men từ dịch quả, rất giàu dinh dưỡng.
Nó có mùi thơm của trái cây, có sự kết hợp hài hòa vị cay nhẹ của cồn, vị chua của tổ
hợp các axit, có tác dụng giải nhiệt, tạo cho người uống cảm giác dễ chịu.
Nước ta có nhiều loại trái cây chất lượng cao thích hợp cho sản xuất nước trái cây
lên men, thế nhưng trên thị trường Việt Nam, sản phẩm nước trái cây lên men rất hạn
chế, do đó việc đa dạng hóa loại sản phẩm này là cần thiết và có ý nghĩa kinh tế.
Với mục đích đa dạng hóa các sản phẩm từ trái mãng cầu và nước trái cây lên
men, được sự phân công của ban chủ nhiệm khoa Công Nghệ Thực Phẩm và sự đồng ý
hướng dẫn của ThS. Vương Thị Việt Hoa, chúng tôi tiến hành đề tài:
“Nghiên cứu quy trình chế biến nước giải khát lên men từ trái mãng cầu”




ẹo aựn toỏt nghieọp GVHD : Th.s Vửụng Thũ Vieọt Hoa
SVTH: Trng Anh Thỏi Trang 2

1.2. Mc tiờu nghiờn cu
Trng tõm ca ỏn ny l th nghim ch bin nc móng cu xiờm lờn men
t nm men Saccharomyces cerevisiae.
1.3. i tng, phm vi v gii hn ca ti
1.3.1. i tng: nghiờn cu thnh phn, tớnh cht, cụng dng ca móng cu

xiờm, tỡm hiu h sinh vt lờn men ru. Quy trỡnh ch bin nc gii khỏt lờn men
vi cỏc thụng s k thut.
1.3.2. Phm vi v gii hn ti
+ Kho sỏt s nh hng ca chng nm men n quỏ trỡnh lờn men
+ Kho sỏt thi gian lờn men chớnh.
+ Kho sỏt t l nm men b sung vo dch lờn men.
+ Kho sỏt t l pha loóng dch móng cu.
+ Kho sỏt nh hng ca nng cht khụ ban u n quỏ trỡnh lờn men.
+ Kho sỏt s nh hng ca ch thanh trựng n cht lng sn phm



Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU MÃNG CẦU.
2.1.1. Đặc điểm thực vật:
Bảng 2.1: Phân loại thực vật học của cây mãng cầu xiêm
Thứ tự phân loại
Tên phân loại
(tiếng Latinh)
Giới
Plantae
Ngành
Magnoliophyta
Lớp
Magnoliopsida
Bộ
Magnoliales

Họ
Annonaceae
Giống
Annona
Loài
Muricata
Tên khoa học
Annona Muricata.L

Cây mãng cầu xiêm là loại cây có nhánh thấp và rậm rạp nhưng có cành mảnh,
cao từ 7,5-9m. Lá mọc xen kẻ luân phiên, phiến lá trơn bóng, xanh đậm ở bề mặt trên
của lá, ở mặt dưới của lá thì sáng hơn. Dáng lá hình elip hơi nhọn ở phần cuối, có gân
phụ 7-8 cặp. Lá dài khoảng 6-15 cm rộng khoảng 2,5-6,5 cm.
Hoa của mãng cầu xiêm là loại hoa lưỡng tính. Hoa mọc ở tên thân cây, nhánh
cây, cành non. Hoa to có cuốn ngắn dài khoảng 4-5 cm, cánh hoa ngoài màu vàng dài
khoảng 3cm,cánh hoa trong hơi nhỏ hơn màu vàng nhạt. Nhụy đực và nhụy cái làm
thành một khối tròn rộng cỡ 1,5cm màu trắng.
Quả của mãng cầu xiêm có hình hơi tròn, thuôn dài hay hình tim, đôi khi không
đều, nghiên về một bên hơi cong do sự phát triển không bình thường hay bị sâu bệnh.
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 4
Trái có thể dài khoảng 15 cm và nặng có thể tới 4-6kg/quả. Quả mãng cầu xiêm được
bao phủ bởi lớp da dễ bóc ra, có nhiều gai mềm không ăn được, đắng. lớp vỏ trái có
màu xanh đậm khi trái chua chín và có màu xanh hơi vàng khi trái chín. Khi chín mô
trái mềm, thịt quả có màu trắng và chứa hột.
2.1.2. Phân loại:
Hiện nay chưa có nhiều công trình nghiên cứu về loại trái này nên người ta chỉ
phân loại dựa trên hình dáng và mùi vị, không biết chính xác được các giống của mãng
cầu xiêm.

Về hình dạng bên ngoài có thể chia ra như hình tròn, thuôn dài, hình tim. Theo
độ chắc của thịt quả có thể chia: mềm, có nước đến chắc và tương đối khô.
Theo tác giả trường đại học Puerto Rico là có 14 loại mãng cầu xiêm khác nhau
nhưng có hai loại được chú ý hơn cả là Guanaba Azucaron (tên khác của mãng cầu) là
loại ngọt có thể ăn sống được và dùng làm nước uống, loại Guanaba Acida là loại
chua chỉ dùng làm nước uống.
Ở Việt Nam để mãng cầu xiêm cho năng suất cao, trái to,chống được sâu bệnh,
khả năng chống chịu điều kiện tự nhiên không thuận lợi cao, người trồng ghép chúng
vào cây bình bát mọc hoang ven bờ ruộng, bờ mương.
2.1.3. Điều kiện sinh thái:
Mãng cầu xiêm là loại cây nhiệt đới. Ở vùng Florida (Mỹ) các cây con dễ bị
chết bởi sự giá lạnh. Những cây sống sót và cho quả ở phía nam của tiểu bang, nơi có
khí hậu nóng hơn. Ở KeyWest mãng cầu xiêm được đánh giá là loại trái cây ngon. Ở
PuertoRico mãng cầu xiêm được cho là dễ phát triển do có đất ẩm vừa có nhiều nắng
và loại cây này được dùng cho việc che chắn cho các loài cây khác tránh khỏi các
nguồn gió mạnh.
Yêu cầu về nhiệt độ: nhiệt độ là yếu tố hạn chế hay kích thích sự phân bố phát
triển của cây mãng cầu. Nhiệt độ trung bình thích hợp cho cây phát triển là 23-30
0
C. Ở
Việt Nam cây này chỉ thích hợp ở các tỉnh miền nam.
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 5
Yêu cầu về ánh sáng: Ánh sáng là yếu tố cần thiết cho sự phát triển của trái nếu
không chất lượng trái sẽ không cao. Ánh sáng cần thiết trung bình khoảng 2400
giờ/năm.
Yêu cầu đất đai: Rễ cây mãng cầu xiêm phát triển sâu vào lòng đất nên cần đất
giàu dinh dưỡng và đủ nước.
Có thể trồng mãng cầu xiêm ở vùng phù sa nước ngọt, cả đất bị nhiễm phèn,

phát triển được ở đất thấp có pH từ 4,5 - 7,0. Nó cũng có thể phát triển ở vùng đất có
sỏi, đá. Thời gian cây sinh trưởng 2-3 năm (trồng bằng hạt), 1 năm (trồng cây chiết).
Tuổi thọ của chúng khoảng 7 -10 năm.
2.1.4. Thu hoạch và bảo quản
Trái cây sẽ được thu hoạch khi đã phát triển đầy đủ nhưng phải còn hơi cứng.
Trái chín mền trên cây dễ bị rụng và bầm dập, nát có vết thâm. Trái mãng cầu xiêm
nên thu hoạch ở trạng thái chín còn xanh, sau đó giữ ở nhiệt độ phòng vài ngày. Khi
chín ta bóp phần vỏ sẽ thấy trạng thá hơi mềm ở đầu ngón tay.
Một điều đặc biệt là trai mãng cầu xiêm cho trái quanh năm. Nếu cây được
chăm sóc cẩn thận thì sẽ cho trái với năng suất cao.
Khi trái chín dùng kéo bén cắt cuống đem xuống đặt trái lên lớp rơm khô hay lá
chuối cho êm để tránh bị dập trong quá trình vận chuyển.
Xử lý: Để bảo quản trái sau thu hoạch trước khi đem tiêu thụ thì người ta đã có
nhiều phương pháp có hiệu quả:
 Xông hơi Dibromide etyl
 Chiếu xạ bằng tia gamma
 Xử lý bằng nước nóng
 Xử lý bằng hơi nước nóng
Gần đây biện pháp xử lý bằng cách xông hơi Dibromide etyl không được chấp
nhận đối với trái cây dùng cho thị trường Mỹ nhưng vẫn được chấp nhận đối với thị
trường các nước khác.
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 6
Chiếu xạ bằng tia Gamma được xem là biện pháp tốt nhất khống chế sự hư
hỏng khi lưu trữ. Tuy nhiên nếu dùng với liều lượng quá cao (>=600 krad) sẽ phá hủy
cấu trúc mô quả. Với liều lượng 75 krad sẽ có tác dụng làm chậm sự xuất hiện các hư
hỏng, và kết hợp với chiếu xạ liều lượng 75 krad trên trái trước đó được sử lý bằng
nước nóng trong 20 phút, sự hư hỏng sẽ hoàn toàn được khống chế.
Biện pháp này rất có lợi cho việc kiểm soát bệnh tật và kéo dài thời gian lưu trữ

qua việc làm chậm quá trình chín của trái.
Để loại trừ các loại côn trùng có cánh gây hại cho quả người ta dùng chiếu xạ
20,6 krad đối với côn trùng phương đông, 15,6 krad đối với côn trùng Địa Trung Hải.
Mức độ chiếu xạ nói trên thấp hơn phạm vi cho phép của trái. Tuy nhiên dùng bức xạ
ion hóa để bảo quản trái cây là phương pháp đắt tiền.
2.1.5. Thành phần hóa học
Thành phần của mãng cầu xiêm trong 100g phần ăn được
Thành phần
Giá trị
Độ ẩm (g)
83,2
Protein (g)
1,0
Glucid (g)
15,1
Xenlulo (g)
0,6
Ca (mg)
14,0
Fe (mg)
0,5
Na (mg)
0,8
P (mg)
21.0
Vitamin C (mg)
24,0

Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 7
2.2. TỔNG QUAN VỀ NẤM MEN. [7]
2.2.1. Đặc điểm của nấm men [7]
Nấm men thường được sử dụng trong sản xuất rượu vang là các chủng thuộc
giống Saccharomyces, phân bố rộng rãi trong thiên nhiên nhất là trong đất, trên bề mặt
nhiều loại trái cây và các loại cây lương thực, thực phẩm khác.
Nấm men nằm trong:
 Giới: Fungi
 Ngành: Ascomycota
 Phân ngành: Saccharomycotina
 Lớp: Saccharomycetes
 Bộ Saccharomycetales
 Họ: Saccharomycetaceae
 Giống: Saccharomyces
Nấm men Saccharomyces thường có cấu tạo đơn bào, có nhân thật, hình tròn,
hình trứng hay bầu dục, hình dài hoặc hình elip. Tuy nhiên, hình dạng của chúng hầu
như không ổn định. Nó phụ thuộc vào tuổi của nấm men và điều kiện nuôi cấy. Cũng
như nhiều loại tế bào khác, nấm men được cấu tạo chủ yếu từ các phần cơ bản sau:
Thành tế bào: Được cấu tạo từ lipid, glucan, nanan protein.
Màng nguyên sinh chất: Gồm có các hợp chất phức tạp như lipoprotein,
calcium và enzym permeaza.
Chất nguyên sinh: Chủ yếu được cấu tạo từ nước, protid, glucid, các muối
khoáng, lipid.
Nhân: Chứa protein, axit nucleic, enzym và ribosome.
Các cơ quan khác như: Không bào, ty thể, ribosome.
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 8
Các loài nấm men đơn bào được sử dụng trong công nghiệp thường có kích
thước 3 – 6 * 10 - 12 m. Chúng lên men được ở nhiệt độ cao khoảng 36-40

0
C. Có
khả năng lên men đường từ các loại nguyên liệu khác nhau như gạo, ngô khoai, sắn
với hàm lượng đường trong dung dich là 12-14%. Nồng độ cồn stylic trong dung dịch
lên men là 10-12%. Nhiệt độ thích hợp 28-32
0
C.
2.2.2. Các hình thức sinh sản của nấm men [7]
Nảy chồi là phương pháp sinh sản vô tính bằng cách nảy chồi:
sinh sản phổ biến nhất ở nấm men. Ở điều kiện thuận lợi nấm men sinh sôi nảy
nở nhanh. Khi một chồi xuất hiện các enzym thủy phân sẽ làm phân giải phần
polysacaride của thành 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 dần lên, khi đó sẽ xuất hiện
một vách ngăn giữa chồi và tế bào mẹ. Khi tế bào chồi tách khỏi tế bào mẹ, ở chỗ tách
ra còn giữ lại một vết sẹo của chồi, trên tế bào con cũng mang một vết sẹo. Tại vết sẹo
này tế bào mẹ sẽ không bao giờ tạo ra một chồi non mới.
Thời gian cần thiết kể từ lúc chồi mới hình thành tới lúc tế bào này phát triển và
bắt đầu tạo tế bào mới gọi là chu kỳ phát triển của nấm men.
Sinh sản hữu tính:
Bào tử túi được sinh ra trong các túi. Hai tế bào khác giới đứng gần nhau sẽ
mọc ra hai mấu lồi. Chúng tiến lại gần nhau và tiếp nối với nhau. Chỗ tiếp nối sẽ tạo
một lỗ thông và qua đó chất nguyên sinh có thể đi qua để tiến hành phối chất, nhân
cũng đi qua để tiến hành phối nhân. Sau đó nhân phân cắt thành 2, thành 4, thành 8.
Mỗi nhân được bao bọc bởi các chất nguyên sinh rồi được tạo màng dày xung quanh
và hình thành các bào tử túi. Tế bào dinh dưỡng biến thành túi.
2.2.3. Sự sinh trưởng của nấm men [7]
Nấm men cũng như các sinh vật sống khác cần oxy, hydro, cacbon, nitơ,
phospho, kali, magie…
Dinh dưỡng cacbon: Nguồn cacbon cung cấp là các loại đường khác nhau như
saccharose, maltose, lactose, glucose…

Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 9
Dinh dưỡng oxy, hydro: Được cung cấp cho tế bào từ nước của môi trường nuôi
cấy hay dịch.
Dinh dưỡng nitơ: Nấm men không có men ngoại bào để phân giải protein, nên
không thể phân cắt albumin của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa tan, có
thể là đạm hữu cơ hoặc vô cơ. Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin, pepton, ure.
Đạm vô cơ là các muối amon khử nitrat, sulfat…
Các vitamin và chất khoáng: Phospho, lưu huỳnh, magie cần thiết cho hoạt
động sống của nấm men.
Quá trình sinh trưởng của nấm men trong dịch lên men tĩnh có thể chia làm 4
giai đoạn: Pha lag (pha tiềm phát), pha logarit (pha phát triển chỉ số), pha ổn định và
pha suy thoái.
– Pha lag (pha tiềm phát): Giai đoạn nấm men cần phải thích nghi với môi trường
mới, số lượng tế bào nấm men không tăng hoặc tăng rất ít, giai đoạn này kéo dài nếu
môi trường kém dinh dưỡng và ngắn hơn nếu môi trường giàu chất dinh dưỡng.
– Pha logarit (pha phát triển chỉ số): Đây là giai đoạn tế bào nấm men tăng sinh
khối theo cấp số nhân, chất dinh dưỡng trong môi trường giảm đáng kể do được nấm
men sử dụng để sinh sản và phát triển.
– Pha ổn định (pha tĩnh): Số lượng tế bào nấm men sống là ổn định (số lượng tế
bào sinh sản bằng số lượng tế bào chết đi).
– Pha suy thoái (pha chết): Tế bào sống giảm dần và già đi, tế bào chết tăng
nhanh.
2.2.4. Thành phần hóa học của nấm men.[7]
Thành phần hóa học của tế bào nấm men phụ thuộc vào chủng giống, môi
trường, trạng thái sinh lý cũng như điều kiện nuôi cấy. Chất khô của nấm men bao
gồm các thành phần sau:
 Protid: 30 – 50%.
 Glucid: 24-40%.

Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 10
 Chất béo: 2-5%.
 Chất khoáng: 5-11%.
Protid: Bao gồm đủ các acid amin không thay thế. Về giá trị dinh dưỡng, protid
nấm men tương đương protid động vật nhưng giá trị hơn protid thực vật.
Glucid: Chủ yếu là glycogen (C
6
H
10
O
5
)
n
, là chất dự trữ của tế bào.
Chất béo: Chứa chủ yếu trong nguyên sinh chất và là thức ăn dự trữ cho nấm
men.
Chất khoáng: Tuy chứa hàm lượng rất nhỏ nhưng đóng vai trò vô cùng quan
trọng trong hoạt động của tế bào nấm men.
2.3. TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN [8,14]
2.3.1 Các quá trình lên men.[14]
2.3.1.1. Khái niệm.
Lên men theo nghĩa hẹp là thuật ngữ dùng để chỉ các quá trình phân giải các
chất để thu năng lượng, trong đó hydro được tách ra từ một cơ chất (thường là
glucoside), được chuyển đến chất nhận cuối cùng là hợp chất hữu cơ. Oxy phân tử
không tham gia vào trình lên men (sự phân giải yếm khí ). Theo định nghĩa của
Pasteur thì “sự lên men là sự sống không có oxy phân tử”.
Ngày nay trong lĩnh vực công nghiệp cũng như trong thực tiễn đời sống người
ta có quan điểm quá trình lên men theo nghĩa rộng hơn. Quá trình lên men là quá trình

trao đổi chất, qua đó các chất hữu cơ mà chủ yếu là đường bị biến đổi dưới tác dụng
của enzym vi sinh vật. Sự hình thành các chất khác nhau xảy ra trong điều kiện kỵ khí
hoặc hiếu khí (không có oxy hoặc có oxy tham gia).
2.3.1.2. Các hình thức lên men.
Dựa vào sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men cũng như các con đường
trao đổi chất đặc trưng cho từng loài vi sinh vật. Người ta đã phân ra các kiểu lên men:
lên men rượu, lên men lactic, lên men do nấm men, nấm mốc.
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 11
Dựa vào cơ chế phản ứng người ta chia lên men thành 2 loại: lên men kị khí và
lên men hiếu khí.
– Lên men kị khí: Là quá trình lên men biến đổi đường hoặc các hợp chất
hữu cơ phức tạp thành những 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 là lên
men rượu, lên men lactic, acetone, butylic…
– Lên men hiếu khí: Là quá trình phân giải đường hoặc các hợp chất hữu
cơ dưới tác dụng của enzyme vi sinh vật với sự có mặt của oxy. Thuộc loại lên men
này là lên men acid acetic, lên men acid citric, lên men acid glutamic…
Dựa vào đối tượng cung cấp hệ enzyme có cách phân loại nấm men sau:
– Lên men nhờ nấm men: Lên men rượu, lên men bia, bánh mì, glycerin…
– Lên men nhờ nấm mốc: Lên men acid citric, acid gluconic, acid
fumaric…
– Lên men nhờ vi khuẩn: Lên men lactic, lên men acetic, lên men butyric,
lên men propyonic,…
Nói chung, các quá trình lên men từ những nguồn enzyme khác nhau, cũng như
cơ chế lên men khác nhau sẽ cung cấp cho chúng ta những sản phẩm rất đa dạng. Nhờ
đó, đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người.
2.3.2. Đại cương về quá trình lên men rượu [14]
2.3.2.1. Khái niệm.

Lên men rượu là quá trình lên men được thực hiện nhờ nấm men trong điều kiện
yếm khí, cơ chất chủ yếu là đường được chuyển thành rượu etylic và CO
2
, đồng thời
giải phóng năng lượng.
Phương trình phản ứng:

2C
2
H
5
OH + 2CO
2
+ Q
C
6
H
12
O
6


Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 12
2.3.2.2. Vi sinh vật chủ yếu.
Hệ vi sinh vật chủ yếu là các chủng nấm men Saccharomyces gồm: S.
cerevisiae, S. vini, S. uvarum, S. oviforrmis, S. carlbergensis. Lên men rượu vang
thường sử dụng chủng nấm men S. cerevisiae , S. vini, S. ofomic.
S. cerevisiae là loài nấm men có tính kỵ khí không bắt buộc, chúng có khả năng

hô hấp và lên men. Ở giai đoạn đầu của quá trình lên men, S. cerevisiae cần có oxy để
hô hấp và tổng hợp sterol cần cho việc cấu trúc màng tế bào. Giai đoạn sau thì ở điều
kiện kỵ khí nghiêm ngặt.
2.3.2.3 Cơ chế lên men rượu.[14]
Đường và các chất dinh dưỡng được hấp thụ qua bề mặt tế bào rồi thẩm thấu
vào bên trong. Ở đó, các enzym sẽ tác dụng qua nhiều giai đoạn trung gian để cuối
cùng tạo ra sản phẩm chính là rượu và khí cacbonic. Hai chất này đều khuếch tán và
tan vào môi trường xung quanh. Rượu do rất linh động nên hòa tan nhanh trong dịch
lên men, còn khí CO
2
hòa tan kém và khuếch tán chậm. Lúc đầu hòa tan hoàn toàn,
dần dần tạo thành các bọt khí bám quanh tế bào men và lớn dần đến mức lực đẩy
Archimesdes lớn hơn tế bào men cộng bọt khí, lúc đó tế bào men và bọt khí nổi dần
lên, khi đến bề mặt các bọt khí vỡ ra. Bọt khí tan, tế bào men lại chìm dần. Quá trình
trên lại lập lại. Khi đường và các chất dinh dưỡng trong canh trường còn ít, một lượng
lớn tế bào men sẽ lắng xuống đáy, dịch lên men trong dần.
Xét về mặt hóa học, sự lên men rượu bình thường có thể chia ra hai thời kỳ :
thời kỳ cảm ứng và thời kỳ tĩnh
Thời kỳ cảm ứng [8]
Ở giai đoạn này, chất tiếp nhận hydro của enzym alcoldehydrogenaza là
acetaldehyd được tạo thành chưa đủ, do đó enzym sẽ chuyển hydro đến cho aldehyde
phosphatglyxerinic. Dưới tác dụng của enzym phosphataza, phosphatglyxerin bị thuỷ
phân để tạo thành glyxerin. Như vậy trong môi trường sẽ hình thành glyxirin và CO
2
.
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 13

Thời kỳ tĩnh

Đến lúc này, lượng acetaldehyd là cơ chất bình thường của enzym
alcoldehydrogenaza được tạo thành đã có nhiều, nên enzym sẽ chuyển hydro đến cho
cơ chất của nó và rượu etylic được tạo thành từ đây

Glyxerin chỉ được tạo nên trong thời kỳ cảm ứng nên nó sẽ chỉ là sản phẩm phụ
trong môi trường acid.
Phương trình phản ứng tổng quát của quá trình lên men:
Thực tế cho thấy rằng, sự lên men rượu sẽ xảy ra một cách bình thường để cho
ta sản phẩm chủ yếu là rượu và một số sản phẩm phụ khác như glyxerin, chỉ trong
điều kiện pH của môi trường từ 4-5 và môi trường thật yếm khí. Trong điều kiện yếm
khí sự lên men xảy ra rất mạnh mẽ (nghĩa là etanol tạo thành sẽ nhiều) nhưng sự phát
C
6
H
12
O
6

CH
2
O P
CHOH
CH = O
CH
2
O P
CHOH
CH
2
OH

P
phosphataza
CH
2
OH
CHOH
CH
2
OH
NAD.H
2
NAD
+
phosphatglixerin
glixerin

C
6
H
12
O
6
CH
2
O

P
CHOH
CH = O

CH
2
OP
CHOH
CH
2
OH
P
CH
2
OH
CHOH
CH
2
OH
CH
3
CH = O
glixerin
CH
3
CH
2
OH
+
CO
2
NAD.H
2
NAD

+
phosphatglixerin
Acetaldehit etanol
CH
3
C= O
COOH

OHATPCOOHHCPOHADPOHC
2252436126
222222 

ẹo aựn toỏt nghieọp GVHD : Th.s Vửụng Thũ Vieọt Hoa

SVTH: Trng Anh Thỏi Trang 14
trin ca t bo nm men hu nh khụng cú. Vỡ khi y nm men cú th thu c nng
lng duy trỡ cho cỏc hot ng sng ca mỡnh ch bng cỏch gõy lờn men glucoza.
Khi cú khụng khớ thỡ s lờn men yu i vỡ nm men s thu nng lng cn thit cho s
phỏt trin ca chỳng bng con ng hụ hp hiu khớ, ngha l bng cỏch oxi húa sinh
hc glucoza n CO
2
v H
2
O.
2.3.2.4 Cỏc yu t nh hng ca quỏ trỡnh lờn men
Nhit : Nhit ca mụi trng cú ý ngha rt quan trng vi s phỏt
trin v lờn men ca nm men. i vi nm men Saccharomyces, nhit ti u
nm trong gii hn 28-32
0
C. Tuy nhiờn, nhit thp, kh nng lờn men s cao v

kộo di hn. nhit cao, hot tớnh ca nm men s gim nhanh, c bit l b
nhim khun lactic v nm men di.
pH mụi trng: Nng ion H
+
trong mụi trng cú nh hng ln n
hot ng ca nm men. Chỳng cú kh nng lm thay i in tớch cỏc cht ca v t
bo, lm tng hoc gim mc thm thu cỏc cht dinh dng ca nm men. Mi
vi sinh vt ch cú th hot ng tt trong mt khong pH nht nh.
Nng ng ca dch lờn men: Cỏc loi dch qu, dch ng húa,
mt r loóng u to nờn ỏp sut thm thu. p sut ny cng tng khi nng
ng ca mụi trng ngy cng cao. Cỏc vi sinh vt phỏt trin trong mụi trng
ny u phi chu nh hng ca ỏp sut thm thu y. Cỏc nm men u phi cú
kh nng cõn bng ỏp sut thm thu ca mụi trng vi ỏp sut ni th. Trng hp
ngc li, nm men s b co nguyờn sinh. Tng loi nm men riờng bit cú kh nng
chu ng ỏp sut thm thu khỏc nhau.
Nng oxy ca mụi trng: S cung cp lng oxy cn thit cho giai
on phỏt trin ca nm men ú l giai on tng sinh khi nm men giai on u
khi cho nm men vo dch lờn men. thoỏng khớ, ngc li rt bt li cho quỏ trỡnh
lờn men ru khi bt u sang giai on lờn men, s lờn men ny xy ra trong iu
kin ym khớ hon ton, iu kin ny, s phỏt trin ca nhng vi sinh vt cn oxy
b cn tr( nh vi khun lactic). Trong mụi trng ny, s hụ hp ca nm men b c
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 15
chế và bắt đầu phải tìm năng lượng cấn thiết bằng con đường lên men. Do đó, muốn
có nhiều cồn thì không được thông khí cho môi trường.
 Nồng độ CO
2
của môi trường: CO
2

được hình thành trong quá trình lên
men rượu từ đường. CO
2
tích tụ lại trông môi trường chỉ làm giảm khả năng sinh sản
của nấm men nhưng không làm yếu khả năng lên men của chúng. CO
2
nằm trong
khoảng không giữa bề mặt môi trường và không khí có tác dụng kiềm chế sự phát
triển của những vi sinh vật hiếu khí gây hại.
 Nồng độ cồn etylic: Cồn etylic là sản phẩm chính được tạo ra trong quá
tình lên men rượu từ đường. Tuy nhiên, nó cũng có thể ức chế hoạt động của nấm
men. Ảnh hưởng của nồng độ cồn etylic với các loại nấm men không giống nhau. Đa
số các nấm men ở điều kiện nhiệt độ tối ưu chịu được nồng độ cồn khoảng 14-16%
thể tích.
 Khí SO
2
: Nấm men, so với các loài vi sinh vật khác, rất bền với SO
2
. Do
dó, người ta thường xông khí SO
2
vào những thùng lên men để thanh trùng trong sản
xuất rượu vang. Tuy nhiên, đối với nồng độ quá cao SO
2
có thể làm ức chế quá trình
lên men của nấm men.
 Hàm lượng nitơ: Nitơ là nguyên tố tạo nên acid amin, protein, acid
nuleic, enzym.
 Nguồn nitơ vô cơ: Amoniac.
 Nguồn nitơ hữu cơ: Chất chiết nấm men, pepton

 Nấm men rất cần nitơ để tự có thể tổng hợp tất cả các acid amin và
protein cần thiết để hoạt động.
2.4. Tổng quan về nước giải khát lên men.
2.4.1. Đặc điểm.
Nước giải khát lên men là sản phẩm của quá trình lên men rượu chưa kết thúc.
Đây được xem là loại nước uống tự nhiên có độ cồn thấp, không qua chưng cất, chứa
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 16
nhiều dinh dưỡng, có lợi cho sức khỏe. Thành phần hóa học của sản phẩm này như
sau:
 Nồng độ chất khô hòa tan: 5-8% khối lượng.
 Axit tổng: 0,6-2% thể tích.
 Nồng độ rượu: 0,5-1,5% thể tích (nguyễn Đình Thưởng, 1986).
Trong nước giải khát lên men, quá trình sinh hóa vẫn tiếp tục dù để ở nhiệt dộ
thấp. Do đó, người ta có thể loại bớt tế bào nấm men rồi đem thanh trùng để tăng thời
gian bảo quản.
2.4.2. Nước giải khát lên men và rượu vang có đặc điểm gì tương đồng và khác
biệt.
Nước trái cây lên men và rượu vang đều là sản phẩm lên men từ dịch ép trái cây
tự nhiên nên có nhiều đặc điểm chung:
Có hương vị thơm ngon của trái cây tự nhiên: Được lên men từ dịch ep1trai1
cây nên sau quá trình lên men vẫn mang đậm hương vị của trái cây.
* Chứa nhiều thành phần như:
Rượu etylic: Đây là thành phần không thiếu sau quá trình lên men. Nồng độ cồn
ở hai sản phẩm có sự khác nhau rõ rệt nhưng nhìn chung là thấp, tạo cảm giác dễ chịu
cho người uống, đặc biệt thích hợp cho phụ nữ.
Axit: Là thành phần quan trọng tạo nên hương vị sản phẩm. vị chua của axit cân
bằng với vị ngọt của đường, vị nồng của cồn và các thành phần khác tạo nên mùi vị
đặc trưng cho sản phẩm. Các axit trong sản phẩm gồm các axit có sẵn trong dịch quả

như: axit citric, axit malic, axit tartric…và các axit sinh ra trong quá trình lên men
như: axit succinic, axit lactic, axit carbonic… Ngoài việc tạo ra vị chua và hương thơm
cho sản phẩm, các axit này còn giúp ngăn chặn quá trình hư hỏng của sản phẩm.
Đường: Cả hai dạng sản phẩm này đều có chứa một lượng đường nhất định tạo
nên vị ngọt đặc trưng cho sản phẩm.
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 17
Vitamin: Hai dạng sản phẩm này đều giàu vitamin như trong dịch quả. Quá
trình lên men giúp giữ lại nhiều vitamin trong dịch quả.
Muối khoáng: Trong sản phẩm có chứa một lượng nhỏ các khoáng chất như: S,
P, Na, Ca, Fe, Cu… Chúng góp phần làm tăng hương vị và giá trị dinh dưỡng của sản
phẩm.
Các hợp chất gây mùi thơm: Chất gây mùi thơm hầu như chưa được biết rõ
nhưng nhìn chung đó là các hợp chất sinh ra trong quá trình lên men là cồn và các
ester. Ngoài ra trong sản phẩm còn có chứa nhiều hợp chất như: polyphenol, aldehyde,
acetone, methanol, glycerin…
Tuy có nhiều đặc điểm giống nhau nhưng vẫn có sự khác biệt giữa hai loại sản
phẩm này
+ Về cách thức lên men:
Nước trái cây lên men: Là sản phẩm của quá trình lên men chưa kết thúc,
thời gian lên men ngắn từ 24 đến 48 giờ nên còn giữ lại nhiều hương vị đặc trưng của
nước quả thự nhiên.
Rượu vang: Là sản phẩm của quá trình lên men hoàn chỉnh. Thời gian lên
men kéo dài và trải qua nhiều công đoạn trước khi đạt được thành phẩm.
+ Về thành phần sản phẩm:
Hàm lượng ethanol: Nước trái cây lên men nồng độ rượu thấp khoảng 0,5-
1,5% thể tích. Trong khi sản phẩm rượu vang độ cồn tự nhiên vào khoảng 7-16% thể
tích.
Đường: Độ ngọt và độ cồn của sản phẩm có liên quan với nhau bởi vì quá

trình lên men biến đổi đường thành ethanol. Đường trong sản phẩm bao gồm các loại
đường như glucose, fructose, một ít galactose, các đường không thể lên men như
arabinose, ramnose, xylose… Trong nước trái cây lên men còn có chứa một lượng lớn
saccharose được bổ sung vào dịch quả mà nấm men chưa sử dụng hết.
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 18
Các chất gây mùi thơm: Sản phẩm nước trái cây lên men còn hương vị đặc
trưng của nước quả. Trong khi sản phẩm rượu vang các hợp chất tạo mùi thơm chủ
yếu là sinh ra từ quá trình lên men.
Nước trái cây lên men do thời gian ngắn nên cặn và nấm men chưa lắng
xuống dẫn đến vẫn còn độ đục, đồng thời giữ được hương vị trái cây nguyên thủy, có
chút gas tạo cảm giác sản khoái dễ chịu cho người uống. Trong khi đó, rượu vang trải
qua quá trình lên men chính rồi lên men phụ nên sản phẩm đã đạt được độ trong, độ ổn
định và độ cồn cao hơn.



Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 19
CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU.
3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu.
Đề tài được thực hiện từ ngày 24/05/2010 đến ngày 24/08/2010 tại phòng thí
nghiệm vi sinh và phòng thực phẩm của khoa Công Nghệ Thực Phẩm trường Đại học
Kỹ Thuật Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh.
3.2. Nguyên liệu và dụng cụ sử dụng.
3.2.1. Nguyên liệu.
 Mãng cầu mua từ chợ Nông sản Thủ Đức.

 Giống nấm men:
+ Saccharomyces cerevisiae do phòng thí nghiệm vi sinh Trường Đại học
Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh cung cấp được ký hiệu (S
1
)
+ Saccharomyces cerevisiae Var.bayanus của hãng Maurivin được sản
xuất tại Australia được ký hiệu (S
2
)
 Đường tinh luyện Biên Hòa.
 Axit citric, Na
2
CO
3
.
3.2.2. Dụng cụ.
 Chai thủy tinh, nhiệt kế.
 Máy xay sinh tố.
 Cân điện tử.
 Khúc xạ kế, máy đo pH.
 Thiết bị chưng cất.
 Một số dụng cụ phòng thí nghiệm khác.

Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 20
Mãng cầu
Đường
Acid citric

Nước (tỷ lệ dịch quả : nước)
1:1, 1:1.5, 1:2
Lựa chọn - phân loai
Rửa
Gọt vỏ, tách hột
Xay nhuyễn
Thanh trùng
65
0
C/30 phút
Lọc
Lên men
1,2,3 (ngày)
Phối chế
20
0
Bx, 25
0
Bx, 30
0
Bx
Sản phẩm
Quả hư, thối
Nước thải
Vỏ, hột
Thanh trùng
70
0
C/30 phút, 90
0

C/15 phút
Dịch nấm men:
0.5%, 1%, 1.5%
Bảo quản
Rót chai
Cấy men
S
1
, S
2

3.3. Quy trình chế biến nước mãng cầu lên men dự kiến.
3.3.1. Sơ đồ quy trình dự kiến.

ẹo aựn toỏt nghieọp GVHD : Th.s Vửụng Thũ Vieọt Hoa

SVTH: Trng Anh Thỏi Trang 21
3.3.2. Thuyt minh quy trỡnh
Nguyờn liu:
Khõu la chn nguyờn liu rt quan trng, nh hng dn cht lng dch qu
nờn s nh hng n cht lng sn phm sau lờn men. Do ú, cn la chn nhng
qu va chớn, khụng dp nỏt, khụng b sõu.
X lý nguyờn liu v xoay nhuyn:
Móng cu sau khi la chn c ra sch loi b nhng tp cht bn v
thuc tr sõu trờn b mt qu. Sau ú ta em lt v v ht ri em di xoay nhuyn.
Pha loóng:
Sau khi xoay nhuyn, dch qu c pha loóng vi nc cỏc t l kho sỏt l:
t l 1:1, 1:1,5, 1:2.
B sung ng v axit citric:
Dch lờn men sau pha loóng c b sung ng vi t l dch qu kho sỏt l
15
0
Bx, 20
0
Bx, 25
0
Bx. ng c s dng l ng saccharose. pH ca dch l 4.0
Thanh trựng:
Dch qu trc khi lờn men c thanh trựng 65

0
C/ 30 phỳt. Mc ớch l tiờu
dit mt s men di hin din trong dch qu v vi sinh vt tp nhim trong cỏc thao
tỏc trc.
Lm ngui:
Dch lờn men c lm ngui xung 30
0
C. Nhit ny m bo cho s lờn
phỏt trin ca nm men.
Lờn men:
T l dch men ging c s dng l 0,5%, 1%, 1,5%. Mt men 10
8
t bo/
ml.
Tụi lờn men dch móng cu trong nhng cai thy tinh vi th tớch 200ml. sõu
khi cy nm men, chai c dy kớn m bo iu kin k khớ. Dch lờn men c
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD : Th.s Vöông Thò Vieät Hoa

SVTH: Trương Anh Thái Trang 22
để lên men ở điều kiện nhiệt độ thường và thời gian lên men được khảo sát là 1 ngày, 2
ngày, 3 ngày.
 Lọc:
Mục đích quá trình lọc: tách các phần rắn và tế bào nấm men, tạo độ trong cho
sản phẩm
 Thanh trùng:
Sau lọc, nước mãng cầu được chiết vào chai rồi thanh trùng ở các chế độ xử lý
nhiệt khảo sát. Sau thanh trùng, nước mãng cầu được làm nguội, đóng chai và bảo
quản lạnh
3.4. Bố trí các thí nghiệm
3.4.1 Thí nghiệm 1: khảo sát ảnh hưởng của giống nấm men trong quá trình

lên men rượu.
a. Mục đích: Tìm được giống nấm men sao cho sản phẩm đạt giá trị cảm quan tốt
nhất.
b. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên 1 yếu tố với 2 nghiệm
thức S
1
và S
2
, mỗi nghiệm thức lập lại ít nhất 3 lần
c. Yếu tố cố định:
 Thể tích dịch lên men: 200ml/nghiệm thức.
 Tỷ lệ phối trộn nước : Mãng cầu là 1,5:1.
 Tỷ lệ giống cấy 10
8
tế bào/ml.
 Nồng độ chất khô: 25
0
Bx.
 pH = 4.0.
 Tỷ lệ men giống 1%.
 Nhiệt độ lên men: Nhiệt độ phòng
 Thời gian lên men: 2 ngày.