nghiên cứu sản xuất nước bắp lên men

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 1

GIỚI THIỆU
Nước giải khát lên men là một loại thức uống có từ rất lâu đặc biệt là các nước
Đông Âu. Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới nóng và khô nên nhu cầu về nước
giải khát rất lớn. Về nguồn nguyên liệu sản xuất nước giải khát ở Việt Nam vô cùng
phong phú và đa dạng, hoàn toàn có thể đáp ứng về nguồn nguyên liệu để sản xuất
được ổn định lâu dài.
Sản phẩm nước giải khát lên men từ tinh bột độ cồn thấp là một sản phẩm mới có
giá trị dinh dưỡng cao đồng thời có lợi cho sức khoẻ. Dạng sản phẩm này hiện nay
đang là một loại đồ uống giải khát rất được ưa chuộng trên thị trường thế giới, đặc
biệt là các nước Anh, Pháp, Mỹ. Người tiêu dùng yêu thích sản phẩm này không chỉ
bởi vì giá trị dinh dưỡng của nó mà còn bởi vì đây là một loại đồ uống giá rẻ, thích
hợp đối với mọi lứa tuổi đặc biệt là phụ nữ và trẻ em. Hàm lượng cồn không cao
trong sản phẩm tạo nên sự kích thích tiêu hoá, khiến bữa ăn trở nên ngon miệng mà
không gây say như một số sản phẩm đồ uống có cồn khác.
Bắp là một loại nguyên liệu giàu tinh bột và giá trị dinh dưỡng được đánh giá cao,
phần lớn được sử dụng trong sản xuất tinh bột hoăc chế biến các món ăn. Hiện nay
trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng chưa sản xuất nước giải khát lên men
từ trái bắp. Vì vậy việc nghiên cứu để sản xuất nước giải khát lên men từ trái bắp là
rất cần thiết và phù hợp với xu thế phát triển chung của thế giới và Việt Nam.
Do đó, sự phát triển của nước giải khát lên men từ trái bắp góp phần giữ lại các
chất dinh dưỡng trong bắp, và cũng là một cách để đêm lại sự đa dạng hóa sản phẩm
từ nguồn nguyên liệu bắp.
Xuất phát từ thị trường ngày càng rộng của sản phẩm nước giải khát lên men,
cũng như góp phần vào công nghệ sản xuất các loại nước giải khác lên men khác. Em
quyết định nghiên cứu sản xuất sản phẩm “ nước giải khát bắp lên men ”.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
1.1 Giới thiệu về bắp
1.1.1 Giới thiệu:
- Bắp là cây lương thực quan trọng trên toàn thế giới bên cạnh lúa mì và lúa gạo.
Chính vì tầm quan trọng của nó nên cây ngô đã được toàn thế giới
- Bắp có tên khoa học là (Zea Mays L, còn gọi là bắp), thuộc họ Hòa thảo (một
lá mầm) thuộc chi Zea, loài Zea mays. Ngô, trong tiếng Anh “maíz” xuất phát từ tiếng
Tây Ban Nha (maize) là thuật ngữ trong tiếng Taino để chỉ loài cây này, là từ thông
dụng Vương quốc Anh để chỉ cây ngô. Tại Hoa Kỳ, Canada và Australia, thuật ngữ
hay được sử dụng là corn, là từ trước đây dùng để gọi cho một loại cây lương thực,
hiện nay thuật ngữ này dùng để chỉ cây ngô, là dạng rút gọn của "Indian corn" là
“cây lương thực của người Anh điêng”.
- Bắp được xem là một loại ngủ cốc vàng vì không những nó đáp ứng cho nhu
cầu thực phẩm chính của con người từ thuở sơ khai mà còn là một nguồn dinh dưỡng
tiềm năng góp phần ngăn ngừa những triệu chứng bệnh lý của động mạch vành dẫn
tới nhồi máu cơ tim, suy tim, tai biến mạch não và còn nhiều công dụng trong công
nghệ thực phẩm.
1.1.2 Nguồn gốc và phân bố:
- Lịch sử nghiên cứu thuộc các lĩnh vực khảo cổ, di truyền học, thực vật học,
dân tộc học và địa lý học…quan tâm và đưa ra nhiều giả thuyết. Có giả thuyết cho là
nguồn gốc cây ngô khoảng năm 5.500 tới 10.000 trước công nguyên (TCN). Những
nghiên cứu về di truyền học gần đây cho rằng quá trình thuần hóa ngô diễn ra vào
khoảng năm 7000 TCN tại miền trung Mexico và tổ tiên của nó là loại cỏ teosinte
hoang dại gần giống nhất với ngô ngày nay vẫn còn mọc trong lưu vực sông Balsas.
Liên quan đến khảo cổ học, người ta cũng đã phát hiện các bắp ngô có sớm nhất tại
hang Guila Naquitz trong thung lũng Oaxaca, có niên đại vào khoảng năm 4.250
TCN, các bắp ngô cổ nhất trong các hang động gần Tehuacan, Puebla, có niên đại vào
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 3

khoảng 2750 TCN. Một số giả thuyết cho rằng, có lẽ sớm nhất khoảng năm 1500
TCN, ngô bắt đầu phổ biến rộng và nhanh, ngô là lương thực chính của phần lớn các
nền văn hóa tiền Columbus tại Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ và khu vực Caribe. Với
người dân bản xứ tại đây, ngô được suy tôn như bậc thần thánh và có tầm quan trọng
về mặt tôn giáo do ảnh hưởng lớn của nó đối với đời sống của họ.
Việc gieo trồng ngô đã lan rộng từ Mexico vào tây nam Hoa Kỳ sau đó vào đông
bắc nước này cũng như đông nam Canada, làm biến đổi cảnh quan các vùng đất này
do thổ dân châu Mỹ đã dọn sạch nhiều diện tích rừng và đồng cỏ để trồng ngô. Ngô
lan truyền sang châu Âu và phần còn lại của thế giới sau khi có tiếp xúc của người
châu Âu với châu Mỹ.
- Ngô được đưa vào châu Âu đầu tiên ở Tây Ban Nha trong chuyến thám hiểm
thứ hai của Columbus vào khoảng năm 1494. Người châu Âu đã nhận biết được giá
trị của nó và nhanh chóng phổ biến rộng rãi. Vào những năm đầu của thế kỷ XVI,
bằng đường thủy các tầu của Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Italia đã đưa cây ngô ra hầu
hết các lục địa của thế giới cũ. Năm 1517, ngô xuất hiện ở Ai Cập, Thổ Nhĩ Kỳ, Pháp,
Đức. Sau đó là nam châu Âu và Bắc Phi. Năm 1521, ngô đến Đông Ấn Độ và quần
đảo Indonesia. Vào khoảng năm 1575 ngô đến Trung Quốc.
- Cây ngô ở Việt Nam có nguồn gốc từ Trung Quốc. Theo Lê Quý Đôn trong
“Vân Đài loại ngữ “ hồi đầu đời Khang Hi (1662-1762), Trần Thế Vinh, người huyện
Tiên Phong (Sơn Tây, phủ Quảng Oai) sang sứ nhà Thanh lấy được giống ngô đem về
nước. Khắp cả hạt Sơn Tây đã dùng ngô thay cho lúa gạo. Từ đó ngô được phổ biến
và phát triển ra khắp đất nước.
1.1.3 Cấu tạo và thành phần hóa học của bắp
1.1.3.1 Cấu tạo của bắp
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 4

Bắp gồm có cuống, lá bao, râu, lõi và hạt bắp:
Cuống là bộ phận nối bắp với thân. Cuống gồm nhiều đốt rất ngắn, mỗi đốt có một
lá bao (lá bi) bao xung quanh bắp. Lá bao bảo vệ cho bắp trong quá trình hình thành
và phát triển. Râu bắp là vòi hoa vươn dài. Trên râu có nhiều lông tơ và tiết ra nhựa
làm cho hạt phấn hoa dính vào dễ thụ phấn.
Lõi bắp là trục đính các hoa cái, chủ yếu làm nhiệm vụ chuyển các chất dinh
dưỡng từ cây vào hạt, được cấu tạo từ các chất xơ và một phần nhỏ các chất dinh
dưỡng.
 Đối với bắp tươi: Lá bao và râu chiếm 20%, lõi chiếm 20% và hạt chiếm 60%
khối lượng toàn bắp.
 Đối với bắp khô: Trọng lượng hạt chiếm 78% và lõi chiếm 22% khối lượng toàn
bắp.
Chú thích hình:
A - thân cây
B - đốt
C - lóng
D - cuống
E - chồi non
F - lá bao
G - lá nhánh
H - lõi ngô
I - hạt bắp non
J - vòi nhụy

Cấu tạo của hạt bắp: Hạt bắp được cấu tạo bởi 5 phần chính là: Mày hạt, vỏ hạt, lớp
biểu bì, nội nhũ và phôi hạt.
K- Vỏ của lá tiếp theo
L - bắp…
M- cuống hoa khác

N- lóng khác
O- lá gốc
Hình 1.1: Cấu tạo một tai bắp

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 5

- Mày hạt: Là phần lồi ra ngoài ở cuối hạt, mày hạt là bộ phận đính hạt và lõi bắp.
- Vỏ hạt: Là lớp màng mỏng bao quanh hạt để bảo vệ hạt.
- Lớp biểu bì: Nằm dưới lớp vỏ hạt. Khối lượng vỏ và lớp biểu bì chiếm 5 – 11% khối
lượng stoàn hạt.
- Nội nhũ: Chiếm 75 – 83% khối lượng hạt và chứa đầy tinh bột; được phân biệt
thành 2 miền:miền sừng và miền bột.
- Phôi hạt: Nằm ở phần đầu nhỏ của hạt, dưới lớp biểu bì, chứa tất cả các tế bào phát
triển của cây bắp, đóng vai trò quan trọng nhất trong sự xuất hiện và phát triển của
các quá trình sống. Chiếm 10 – 15% khối lượng hạt.












Hình 1.2: Hình cấu tạo hạt bắp

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 6

1.1.3.2 Thành phần hóa học của bắp:
Bảng 1.1 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của hạt bắp phân tích
trên 100g
Thành phần hóa học
Giá trị/100g
Đơn vị
Nước
12,5
%
Tinh bột
69,2
%
Chất xơ
2,0
%
Protein :
- Tryptophan
- Lysine
- Threonin
10,6
0,19
1,02
0,94
%
%

%
%
Chất béo:
- Acid oleic
- Acid linoleic
- Acid panmitic
- Acid Stearic
4,3
31
50
13
3
%
%
%
%
%
Chất khoáng
- Canxi
- Fe

7
2,3

mg
mg
Vitamin
- B
1

- B
2

- Niacin
- Vitamin A

0,45
0,11
2.0
450

mg
mg
mg
U.L
(Nguồn: Orr và Watt (1957), Viện khoa học Nông Nghiệp Việt Nam)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 7

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của các thành phần chính của hạt bắp (%)
Thành phần hóa
học
Vỏ hạt
Nội nhũ
Phôi
Protein
3,7
8,0

18,4
Chất béo
1,0
0,8
33,2
Chất xơ thô
86,7
27
8,8
Tro
0,8
0,3
10,5
Tinh bột
7,3
87,6
8,3
Đường
0,34
0,62
10,8
(Nguồn: theo Stanley A.Watson, 1987)
1.1.4 Phân loại bắp ở Việt Nam
Ở Việt Nam có rất nhiều giống bắp, thường được xếp vào các loại khác nhau về cả
tính chất và công dụng như:
Bắp nếp (Zeamays Cearatina):
- Đây là dạng bắp mới phát hiện (1929) có nguồn gốc ở Trung Quốc, qua quá trình
chọn lọc lâu đời từ bắp đá rắn.
- Đặc điểm: hạt màu trắng, dẻo chủ yếu để ăn. Tinh bột 70% trọng lượng hạt trong
đó gần 100% là amylopectin.

Bắp tẻ (ngô đá rắn) (Zeamays indurrata-Stus):
- Đây là dạng bắp lâu đời nhất, có phạm vị phân bố tương đối rộng và phát triển
trên thế giới, có khả năng chống chịu cao, chống rét, chống sâu bệnh, yêu cầu
phân bón ít, thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất thấp nhưng phẩm chất ngon.
- Đặc điểm: hạt màu trắng hoạt vàng, đầu hạt tròn, vỏ bóng óng ánh. Nội nhũ bột
nằm ở giữa, nội nhũ sừng nằm xung quanh. Tinh bọt chiếm 65 – 83%.
Trong đó: amylose: 25%, amylopectin: 75%.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 8

Bảng 1.3 Thành phần của bắp nếp và bắp tẻ theo %
Thành phần hóa học
Bắp nếp
Bắp tẻ
Nước
14,67
13,63
Protein
9,19
9,47
Chất béo
5,18
5,18
Tinh bột
65,31
68,02
Chất xơ

3,61
3,23
Chất khoáng
1,32
1,32
Vitamin
0,08
0,08
Các chất khác
0,40
0,33
(Nguồn: Cao Đắc Điểm, 1988)
Bắp đường (Zeamays Sacharata. Stur):
- Sự hình thành bắp đường như một thể đột biến từ nhóm bắp răng ngựa và nhóm
bắp đá rắn. Đây là nhóm bắp còn trẻ so với các nhóm bắp khác, được nhiều nước
Đông Âu, Mỹ phát triển trên diện tích rộng.
- Đặc điểm: hạt dẹp, nhăn nheo, hạt màu vàng vị ngọt.
Nội nhũ hoàn toàn sừng trong suốt.
Lượng tinh bột không đáng kể
Polysaccarit hòa tan trong nước: 19 – 31%
Protein thấp
Hàm lượng đường đạt cao nhất ở giai đoạn chín sữa (15 – 18%) chín sáp, chín hoàn
toàn tỷ lệ đường giảm dần, do vậy thường thu hoạch vào giai đoạn chín sữa.
Ở khí hậu nhiệt đới khó trồng và bảo quản.




ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 9

Bảng 1.4 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của bắp đường trên 100g
Thành phần hóa học
Giá trị dinh
dưỡng/100g
Đơn vị
Hydrat cacbon
19,0
G
Chất béo
1,2
G
Protein
3,2
G
Đường
3,2
G
Chất xơ tiêu hóa
2,7
G
Vitamin A
1,0
%
Thiamin (B
1
)
0,2
Mg

Niacin(B
3
)
1,7
Mg
Fe
0,5
Mg
Vitamin C
7,0
Mg
Magiê
37,0
Mg
Kali
270
Mg
(Nguồn: Viện khoa học Nông Nghiệp Việt Nam)
Bắp rau (ngô bao tử):
Là loại ngô có giá trị kinh tế cao, dùng để làm rau, bắp nhỏ, ít tinh bột.
Bảng 1.5 Giá trị dinh dưỡng bắp rau phân tích trên 100g
Thành phần hóa học
Giá trị dinh
dưỡng/100g
Đơn vị
Độ ẩm
89,10
%
Chất béo
0,20

G
Protein
1,90
G
Hydrat cacbon
8,20
Mg
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 10

Tro
0,06
G
Canxi
28,0
Mg
Photpho
86,0
Mg
Fe
0,10
Mg
Vitamin
64,0
UI
Thiamin
0,05
Mg
(Nguồn: Chamnan Chutkaew, 1984)

1.1.5 Hình thái thực vật học của cây ngô [9]
Các giống ngô ở Việt Nam có những đặc điểm như chiều cao cây, thời gian sinh
trưởng, chống chịu sâu bệnh và thích ứng với điều kiện ngoại cảnh khác nhau. Song
cây ngô đều có những dặc điểm chung về hình thái, giải phẫu. Các bộ phận của cây
ngô bao gồm: rễ, thân, lá, hoa (bông cờ, bắp ngô) và hạt.
Cây thảo lớn mọc hằng năm, có thể cao tới 2,5m.
o Thân: Thân cây bắp đặc, dày, trông tương tự như thân cây của các loài tre
và các khớp nối (các mấu hay mắt) có thể có cách nhau khoảng 20-30 cm (8-12
inch).
o Hoa: Hoa đực màu lục, tạo thành bông dài họp thành thuỳ ở ngọn. Hoa
cái hợp thành bông to hình trụ ở nách lá và bao bởi nhiều lá bắc dạng màng; các
Hình 1.3 Các loại bắp nếp, bắp đường, bắp tẻ, bắp rau phổ biến ở việt nam


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 11

vòi nhuỵ dạng sợi, màu vàng, dài tới 20cm, tạo thành túm vượt quá các lá bắc; các
thuỳ đầu nhuỵ mảnh màu nâu.

o Rễ: Ngô có hệ rễ chùm tiêu biểu cho bộ rễ các cây họ hòa thảo. Độ sâu và sự
mở rộng của rễ phụ thuộc vào giống, độ phì nhiêu và độ ẩm của đất. Ngô có 3
lọai rễ chính: Rễ mầm, rễ đốt và rễ chân kiềng
o Hạt: Các hạt bắp là các dạng quả thóc với vỏ quả hợp nhất với lớp áo hạt,
là kiểu quả thông thường ở họ Hòa thảo (Poaceae). Nó gần giống như một loại
quả phức về cấu trúc, ngoại trừ một điều là các quả riêng biệt (hạt bắp) không
bao giờ hợp nhất thành một khối duy nhất. Các hạt bắp có kích thước cỡ hạt
đậu Hà Lan, và bám chặt thành các hàng tương đối đều xung quanh một lõi
trắng để tạo ra bắp bắp.
o Bắp: Mỗi bắp bắp dài khoảng 10 - 25 cm (4 - 10 inch), chứa khoảng 200 - 400 hạt.
Điều kiện ngoại cảnh:
- Bắp được gieo trồng và hình thành 4 vùng sinh thái cây ngô chính là vùng ôn đới,
vùng nhiệt đới, vùng nhiệt đới cao và vùng nhiệt đới thấp.
- Bắp là loại thực vật cần thời gian ban đêm dài và chịu lạnh kém. Nhiệt độ ở vào
khoảng 24 - 29°C, nhiều ánh sáng. Không khí có độ ẩm thấp và nhiệt độ cao có
Hình 1.4: Hoa bắp đực và hoa bắp cái

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 12

hại cho sự gieo phấn. Những vùng đất ẩm lạnh, có nước đọng không thích hợp
cho bắp.
1.1.6 Giá trị dinh dưỡng của bắp
 Không chỉ tốt cho tiêu hóa, là lựa chọn tốt cho người giảm cân… mà ngô còn có
thể chống lão hóa, ung thư. Ngô có chứa vitamin A và E, axit glutamic. Ngô cũng
chứa nhiều cellulose, không chỉ kích thích nhu động ruột, ngăn ngừa táo bón, mà
còn thúc đẩy quá trình trao đổi chất cholesterol, đẩy nhanh việc thải các độc tố
trong ruột.
 Một nghiên cứu cho thấy rằng trong tất cả các loại lương thực thì giá trị dinh

dưỡng và ảnh hưởng sức khỏe của ngô là cao nhất. Đặc biệt, hàm lượng vitamin
của nó gấp từ 5-10 lần gạo, lúa mì. Ngô cũng chứa các thành phần hóa học khác
như canxi, glutathione, vitamin A, magiê, selenium, vitamin E và các axit béo.
 Ngô chưá một lượng lớn selenium và magie. Selenium tăng tốc độ phân hủy
của peroxide trong cơ thể, khiến u ác tính không thể nhận được cung ứng oxy mà
suy yếu. Magie một mặt khống chế sự phát triển tế bào ung thư, một mặt tăng
cường nhu động đường ruột, giúp bài tiết chất thải ra ngoài cơ thể, điều này có ý
nghĩa quan trọng trong việc phòng bệnh ung thư. Hơn nữa, trong ngô có chất
glutathione, hoạt động như một chất phong toả vật chất gây ung thư, khiến chúng
mất đi sự sống và bị bài tiết qua đường tiêu hoá. Ngô còn là một loại thực phẩm
chứa chất chống oxy hoá mạnh mẽ, làm chậm tốc độ lão hoá tế bào do các gốc tự
do gây nên, từ đó kháng được ung thư. Đặc biệt, chất lutein và zeaxanthin trong
ngô còn có thể phòng ngừa ung thư tử cung, đại tràng, phổi và da. Tuy nhiên, ngô
là loại ngũ cốc thô nên khó có thể ăn nhiều, cần kết hợp với ngũ cốc mịn như bột
mì và gạo, dinh dưỡng mới có thể hấp thu hiệu quả.
 Dầu bắp từ phôi ngô có chứa một số lượng lớn các axit béo không bão hòa, trong
đó axit linoleic chiếm 60%, có thể giúp loại bỏ các cholesterol có hại trong máu,
ngăn ngừa xơ vữa động mạch. Trong phôi ngô có chứa các chất dinh dưỡng giúp
tăng cường sự trao đổi chất cơ thể để điều chỉnh chức năng hệ thống thần kinh.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 13

Ngoài ra, ngô còn có chứa carotene cao gấp năm lần so với đậu nành có tác dụng
ức chế chất gây ung thư.
 Ngô giàu vitamin B, niacin giúp dẫn truyền thần kinh và chức năng tiêu hóa,
phòng chống beriberi, viêm cơ tim, và duy trì một làn da đẹp. Ngô giúp lợi tiểu
mạnh mẽ nên có hiệu quả điều trị nhiễm trùng đường tiết niệu, phù nề.
1.1.7 Nghiên cứu trước đây về bắp.
- Trong nước thì đã có “Nghiên cứu sản xuất tinh bột ngô làm tá dược", do nhóm

nghiên cứu thuộc bộ môn Hóa Dược - Dược lý, Trường Cao đẳng Dược Phú Thọ.
- Sản phẩm rượu ngô của người dân tộc Na Hang, Tuyên Quang.
- Sản phẩm "Bắp đùm đóp hộp" Đề tài do Ths. Nguyễn Duy Tân, Bộ môn Công nghệ
thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Tài nguyên thiên nhiên thực hiện từ tháng
11/2009 - tháng 11/2011 của trường đại học An Giang.
- Đề tài nguyên cứu quy trình sản xuất sữa bắp của Th.s Trần Phương Nga, Kĩ sư.
Nguyễn Thái Lan. Phòng Nghiên cứu Chế biến – Viện Cơ điện Nông Nghiệp và
Công nghệ sau thu hoạch năm 2004-2005.
- Công nghệ sản xuất tinh bột bắp bắt đầu được quan tâm và phát triển quy mô công
nghiệp từ những năm thế kỉ XX: Tinh bột bắp có rất nhiều ứng dụng trong thực tế
hiện nay:
*Trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm: nhằm ổn định cấu trúc và tạo cấu
trúc đặc trưng cho sản phẩm:
- Sử dụng để nấu ăn, các sản phẩm thịt, bia, và các loại bánh kẹo dẻo.
*Trong ngành công nghiệp thuốc:
- Thường được sử dụng để sản xuất thuốc kháng sinh cho màng bao các viên thuốc
con nhộng hay vi bao vitamin.
- Sử dụng thay thế huyết tương.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 14

*Trong ngành công nghiệp giấy:
- Thường được sử dụng như các chất dính.
- Tinh bột bắp có cấu trúc tương tự như tờ giấy do đó tăng cường độ dai cho sợi giấy.
- Ngoài ra từ bắp còn rất nhiều ứng dụng để sản xuất các sản phẩm thực phẩm phục
vụ cho con người :
 Sản xuất syrup từ bắp được ứng dụng làm chất tạo ngọt từ tự nhiên, sử dụng trong
công nghệ sản xuất bánh kẹo và nước giải khát.
 Sản xuất dầu bắp từ phôi được sử dụng trong công nghệ thực phẩm.

 Sản xuất sản phẩm ngũ cốc dinh dưỡng từ bắp…
1.2 Nước
- Nước giữ vai trò rất quan trọng, đây chính là thành phần chủ yếu của nước giải
khát. Nước rửa cũng như nước dùng cho chế biến là nước sinh họat của hệ thống
cấp nước của thành phố, đảm bảo đúng các tiêu chuẩn của Bộ Y Tế quy định. Các
thành phần, tính chất vật lý, hóa học và tính chất vi sinh của nước có ảnh hưởng
trực tiếp đến kỹ thuật sản xuất và chất lượng của sản phẩm.
- Thực tế nước dùng trong sản xuất hiện nay ở nước ta phổ biến nhất có hai nguồn :
nước cấp từ các nhà máy cấp nước sinh hoạt và nước giếng.
- Nếu là nước sinh hoạt, phải xử lý sơ bộ làm giảm pH và hàm lượng chlorine dư,
- Nếu là nước giếng thì phải xử lý tồn bộ để đạt đến tiêu chuẩn nước kỹ thuật . Vì
trong nước giếng có nhiều hàm lượng các muối hoà tan trong nước ở dạng ion :
HCO
3
-
, CO
3
2-
, SO
4
2-
, NO
2-
, NO
3
-
, SiO
3
2-
, Fe

2+
, Mn
2+
, ảnh hưởng xấu đến quá
trình sản xuất.
Trong thí nghiệm nước dùng để chế biến sản phẩm do phòng thí nghiệm cung cấp.



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 15

Bảng 1.6 Tiêu chuẩn nước sinh hoạt và sản xuất
(Theo tiêu chuẩn TCVN 5502 : 2003)
Tên chỉ tiêu
Đơn vị
Mức không
lớn hơn
Chỉ tiêu cảm quan
- Màu sắc
- Mùi, vị

mg/1Pt
-

15
Không có mùi
vị lạ
Chỉ tiêu hóa lý

- Độ đục
- pH
- Độ cứng, tính theo CaCO
3

- Hàm lượng O
2
hòa tan, tính theo O
2

- Tổng chất rắn hòa tan
- Hàm lượng ammoniac, tính theo
Nitơ
- Hàm lượng asen
- Hàm lượng chì
- Hàm lượng florua
- Hàm lượng nitrat, tính theo Nitơ
- Hàm lượng nitrit, tính theo Nitơ
- Hàm lượng sắt tổng số (Fe
3+
+Fe
2+
)
- Hàm lượng thủy ngân

NTU
-
mg/L
mg/L
mg/L

mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L

5
6 – 8,5
300
6
1000
3
0.01
0.01
250
0.7 – 1.5
1
0.5
0.001

Chỉ tiêu vi sinh
- Coliform tổng số
- E.Coli và Coliform chịu nhiệt

MPN/100
mL
MPN/100

mL

2.2
0
MPN (Most Probable Number) : phương pháp sử dụng chỉ số xác suất cao nhất.
1.3 Acid citric
- Acid citric có công thức phân tử C
6
H
8
O
7
.H
2
O, có dạng tinh thể màu trắng, dễ tan
trong nước hay cồn, khó tan trong ethylene, có vị chua dịu.
- Acid citric là một acid hữu cơ thuộc loại yếu và nó thường được tìm thấy trong
nhiều loại trái cây và rau quả nhưng trong trái chanh thì hàm lượng của nó được tìm
thấy nhiều nhất, theo ước tính acid citric chiếm khoảng 8% khối lượng khô của trái
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 16

chanh. Trước đây, acid citric được sản xuất từ chanh, ngày nay acid này được sản
xuất từ mật rỉ theo phương pháp lên men bằng chủng nấm mốc Aspergillus niger.
- Nó là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và thường được thêm vào thức ăn và đồ
uống để làm vị chua. Acid citric được bổ sung vào trong nước quả nhằm mục đích
điều vị và điều chỉnh pH cho sản phẩm, giúp giảm bớt điều kiện thanh trùng.
Chất lượng acid citric sử dụng trong thực phẩm được quy định theo TCVN 5516 –
1991.

Bảng 1.7 Tiêu chuẩn cảm quan của acid citric (TCVN 5516 – 1991)
STT
Tên chỉ
tiêu
Đặc điểm
1
Hình dạng bên
ngoài và màu
sắc
Các dạng tinh thể không màu, không vón cục. Đối với
acid hạng 1 cho phép hơi có màu vàng.
Dung dịch acid citric trong nước cất nồng độ khối
lượng 20 g/dm
3
phải trong suốt.
2
Vị
Chua, không có vị lạ
3
Mùi
Dung dịch acid citric trong nước cất nồng độ khối
lượng 20 g/dm
3
không có mùi.
4
Cấu trúc
Rời và khô
5
Tạp chất cơ học
Không cho phép

Bảng 1.8 Tiêu chuẩn acid citric dùng trong thực phẩm (TCVN 5516 – 1991)
Chỉ tiêu ( % )
Yêu cầu chất lượng
Thượng hạng
Hạng 1
Acid citric ( tính theo monohydrate )
>99,5
>99,5
Tro
<0,1
<0,3
H
2
SO
4
tối đa
<0,01
<0,03
Asen
<0,00007
0,00007



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 17


1.4 Đường

Đường sử dụng trong quá trình nghiên cứu là đường RE của nhà máy đường Biên
Hòa. Saccharose còn gọi là đường kính , có công thức phân tử C
12
H
12
O
11
là một loại
dissaccaride cấu tạo từ glucose và fructose liên kết với nhau nhờ 2 nhóm OH glycosid
của chúng, do đó nó không còn nhóm OH glycoside tự do nên không có tính khử.
Đường có tác dụng tạo ra vị ngọt; giúp tạo gel tốt; góp phần tạo màu và mùi thơm cho
sản phẩm nhờ một số phản ứng của đường làm tăng giá trị cảm quan, ngoài ra đường
còn là chất dinh dưỡng cho nấm men sử dụng trong quá trình lên men rượu.
Bảng 1.9 Tiêu chuẩn của đường dùng trong sản xuất thực phẩm
( Theo tiêu chuẩn TCVN 6995 – 2001)
Chỉ tiêu
Đường trắng hạng A
Đường trắng hạng
B
Hàm lượng saccharose, % CK
≥
99,7
99,5
Sự giảm khối lượng khi sấy ở
108
o
C trong 3 giờ, % KL ≤
0,06
0,07
Hàm lượng đường khử, % KL

≤
0,10
0,15
Hàm lượng tro, % KL ≤
0,07

0,10
Độ màu, ICUMSA % KL
160
200
Hình dạng
Tinh thể đồng đều tơi khô, không vón cục
Mùi vị
Tinh thể đường và dung dịch đường trong nước
cất có vị ngọt, không có mùi lạ.
Màu sắc
Tinh thể màu trắng, khi
pha vào nước cất cho
dung dịch trong
Tinh thể màu trắng
ngà đến trắng, khi
pha vào nước cất
cho dung dịch trong
tương đối
Dư lượng SO
2
, mức tối đa
20 mg/kg
70 mg/kg
Các hợp

Tạp chất không tan
60
90
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 18

chất
nhiễm
bẩn
trong nước ≤
As ≤
1 mg/kg
1 mg/kg
Cu ≤
2 mg/kg
2 mg/kg
Pb ≤
0,5 mg/kg
0,5 mg/kg

1.5 Nấm men [7]
 Vai trò của nấm men:
- Nấm men chuyển hoá các chất đường thành C
2
H
5
OH và CO
2
. Trong quá trình

lên men chính, ngoài sự chuyển hoá các đường, nấm men cũng chuyển hoá các
chất khác như protein, khoáng… từ đó hình thành khá nhiều sản phẩm phụ trong
sản phẩm như các rượu bậc cao và glycerin, các acid hữu cơ, ester, aldehyd, …tạo
nên những hương vị đặc trưng cho sản phẩm.
- Nấm men thường có hình dạng khác nhau, thường có hình cầu, hình elip, hình
trứng, hình bầu dục và cả hình dài, có kich thướt 6 - 9

m, sinh sản dưới hình
thức nẩy chồi và phân cách.
 Phân loại nấm men:
Nấm men dùng trong sản xuất nước giải khát lên men là loại vi sinh vật đơn bào
thuộc giống Saccharomyces có hình cầu, elip hoặc hình trứng.
Tên khoa học của họ Saccharomycetaceae
Giới Fungi
Ngành Ascomycota
Phân ngành Saccharomycotina
Lớp Saccharomycetes
Bộ Saccharomycetales
Họ Saccharomycetaceae
Chi Saccharomyces
Các loài chính:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 19


Saccharomycescerevisiae
 Saccharomyces ellipsoideus

Saccharomyces oviformis


Saccharomyces uvarum
Giống Saccharomycescerevisiae được chia làm hai nhóm: nấm men nổi
Saccharomyces cerevisiae và nấm men chìm Saccharomyces carlsbergensis.
o Nấm men nổi (Saccharomyces cerevisiae)
 Nhiệt độ lên men : 10 – 25
o
C
 Lên men mạnh, quá trình lên men xảy ra trên bề mặt của môi trường
 Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dày nổi
trên bề mặt cùng với bọt của bia, bia tự trong chậm.
 Lên men được các đường: glucose, fructose, saccharose, maltose, 1/3 rafinase và
các dextrin đơn giản.
Hình 1.5 Nấm men nổi (Saccharomyces cerevisiae)
o Nấm men chìm (Saccharomyces carlsbergensis)
 Nhiệt độ lên men : 0 – 10
o
C
 Lên men mạnh nhưng đằm, quá trình xảy ra trong lòng môi trường
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 20

 Khi lên men xong, các tế bào cũng kết chùm hoặc chuỗi, song lại lắng xuống đáy
thùng rất nhanh, nhờ vậy bia tự trong nhanh hơn so với lên men nổi
 Lên men được : glucose, mannose, galactose, fructose, saccharose, maltose. Đặc
biệt lên men tốt rafinoza và dextrin đơn giản, thậm chí ở nhiệt độ thấp từ 6 – 10
o
C
( các giống khác không có khả năng

này ).





 Thành phần hóa học của nấm men:
Thành phần hóa học của nấm men phụ thuộc vào chủng giống, môi trường,
trạng thái sinh lý cũng như điều kiện nuôi cấy. Các chất khô của nấm men
bao
gồm các thành phần:


Protein: chiếm khoảng 30 - 50%, có đủ các acid amin không thay
thế.
Về giá trị dinh dưỡng thì protein nấm men tương đương protein động
vật, hơn
protein thực vật.


Glucid: chiếm khoảng 24 - 40%, chủ yếu là glycogen ( C
6
H
10
O
5
)
n
,
là chất

dự trữ của tế bào.


Chất béo: chiếm khoảng 2 - 5%, chứa chủ yếu trong nguyên sinh
chất,
là các chất dự trữ của nấm men.


Chất khoáng: khoảng 5 - 11%, tuy với số lượng ít nhưng đóng vai
trò vô cùng quan trọng trong hoạt động của tế bào nấm men, đặc biệt là
phospho. Tế bào nấm men còn chứa ion K, Ca, Mg, Fe và các ion khác.

Cấu tạo của nấm men:
-
Tế bào nấm men có cấu tạo gồm hai phần chính: vỏ tế bào và nội
bào
(gồm vỏ và protoplasma).
Hình 1.6 Nấm men chìm (Saccharomyces carlsbergensis)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 21

-
Vỏ tế bào là một thành mỏng, trong suốt, có tính đàn hồi, có nhiệm
vụ bảo
vệ tế bào khỏi tác động bên ngoài, đồng thời điều chỉnh mức độ
thẩm thấu chất dinh dưỡng và thải ra ngoài các sản phẩm trao đổi chất.

-

Vỏ này được cấu tạo từ polysaccharid (glucan và manan). Ngoài ra ở thành
vỏ
còn có một lượng nhỏ chất béo, protid, chất khoáng. Các enzyme được
tách
ra từ tế bào tập trung ở lớp này, phân ly các đường có phân tử
lượng lớn
(maltose, saccharose), nhờ đó mà các đường này được đồng hoá.

-
Vỏ trong của tế bào là màng plasma rất mỏng, dày khoảng 8nm, có
chức
năng điều chỉnh vận chuyển chất dinh dưỡng vào tế bào.
-
Cytoplasma là hệ thống keo, độ nhớt của nó phụ thuộc vào thời kỳ
sinh
trưởng và các yếu tố sinh lý. Ở tế bào non trẻ, độ nhớt của cytoplasma nhỏ hơn
ở tế bào già, điều này đảm bảo cho việc vận chuyển sản phẩm trao
đổi chất tốt
hơn (protoplasma trong nhân tế bào có tên là nucleoplasma,
còn nếu ở ngoài
nhân có tên là cytoplasma).
-
Vatulin gồm các chất chứa nitơ, dẫn xuất của acid nucleic.

Vatulin
nằm bên trong không bào, ở dạng hạt to (vatulin nằm yên) hay hạt
nhỏ
phân bố ở mặt trong không bào (vatulin hoạt động). Khi tiếp xúc với
methylen blue, vatulin ở tế bào sống sẽ biến thành màu đỏ, còn ở tế bào
chết sẽ biến thành màu xanh nhưng bản thân nấm men không đổi màu.

-

Nhân tế bào được bao bọc bởi màng nhân. Bên trong chứa đầy
nucleoplasma trong suốt và những sợi chỉ nhỏ dài gọi là cromoxom.

Cromoxom đóng vai trò thực hiện chức năng di truyền và trao đổi chất,
kiểm soát sự phân hoá tế bào và tổng hợp protid, lipoproteic và các quá
trình khác, kể cả sự sinh sản.
-
Mitokhondsi là những phần rất bé nhỏ ở cytoplasma. Chúng chứa
nhiều
các enzyme thuỷ phân protid, lipid và glucid. Chức năng chủ yếu của
nó là
ghép nối sự tổng hợp ATP và ADP với acid phosphoric để tạo ra
nguồn
năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của tế bào.
-

Riboxom là cytoplasma có dạng túi nhỏ. Đây là cấu tử nhỏ nhất của tế bào,
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 22

có chức năng tổng hợp protein cho tế bào.
-

Không bào là một túi chứa
đầy dịch tế bào. Ở các tế bào trẻ
không

bào ít xuất hiện, ở các tế bào già
không bào trở nên lớn, có khi
chiếm hết cả tế bào. Đây là nơi
xảy ra các quá trình enzyme sôi
động để tạo ra các
sản phẩm
trung gian. Không bào cách biệt
với cytoplasma bởi màng
lypoprotein.



1.6 Các quá trình chế biến cơ bản [6]
1.6.1 Xay nguyên liệu
 Mục đích : Cắt nhỏ tối đa nguyên liệu, phá vỡ mô và tế bào liên kết của nguyên
liệu, giải phóng dịch quả ra ngoài. Ngoài ra xay còn tạo điều kiện tốt cho quá trình
truyền nhiệt vào nguyên liệu.
 Thực hiện:
Bắp tươi sau khi mua về đem tách lấy hạt rửa sạch và đem đi tách phôi sau đó cho
hạt đã tách phôi vào máy xay sinh tố cho nước vào vừa đủ và bấm nút xay. Xay cho
đến khi dịch bắp nhuyễn đều.
1.6.2 Nấu nguyên liệu
 Mục đích: hồ hóa hàm lượng tinh bột trong dịch bắp, quá trình gia nhiệt còn làm
cắt đứt một phần mạch tinh bột làm giảm liên kết giữa mạch tinh bột. Giúp hỗ cho
quá trình đường hóa.
 Cách thực hiện: dịch bắp sau khi xay xong cho vào nồi rồi đem gia nhiệt ở 100
0
C
trong thời gian 30 phút và khuấy đảo liên tục.
Hình 1.7 Cấu tạo Saccharomyces cerevisiae

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 23


1.6.3 Quá trình thủy phân tinh bột – đường hóa [4]
1.6.3.1 Sơ lược về thành phần tinh bột
Thành phần của hạt tinh bột gồm có: amylose và amylopectin. Đặc biệt tinh bột
của bắp nếp chứa gần như 100% là amylopectin.
- Amylopectin là một polysacarit và là một polyme đa nhánh của glucoza, có trong
các nguyên liệu thực vật. Amylopectin là một trong hai thành phần của tinh bột,
thành phần còn lại là amyloza.
- Các đơn vị glucoza tạo thành mạch thẳng bằng liên kết α(1→4) glycosid. Các
mạch nhánh được tạo bởi các liên kết α(1→6) xuất hiện sau mỗi 24 đến 30 đơn vị
glucoza. Phân tử lượng lớn ≈ 10
8

- Amylose: cấu tạo mạch thẳng α – 1,4 glucose, phân tử lượng ≈ 10
6
. Amylose có độ
hòa tan cao.
1.6.3.2 Quá trình đường hóa
- Quá trình thủy phân tinh bột nhờ enzyme còn gọi là đường hóa ở nhiệt độ thích
hợp quá trình thủy phân xảy ra với cường độ lớn, làm thủy phân hòan toàn tinh
bột có trong dịch đường hóa. Sự thủy phân tinh bột xảy ra dưới tác động của hệ
enzyme amylase gồm α – amylase, β – amylase và γ-amylase. Sự thủy phân tinh
bột có thể tóm tắt:
Tinh bột  dextrin  maltose
- Các phản ứng thủy phân bởi enzyme biến các hợp chất cao phân tử thành các chất

phân tử lượng thấp hơn: phân cắt amylose, amylopectin và dextrin bậc cao thành
đường đơn giản, dextrin bậc thấp dễ hòa tan nào nước.
1.6.3.3 Hệ enzyme amylase:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 24

+ Vai trò: Amylase là một hệ enzyme rất phổ biến trong thế giới sinh vật. Chúng
được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp, y học và nhiều lĩnh vực kinh tế
quốc dân khác.
Các enzyme này thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử
trong nhóm polysaccharide với sự tham gia của nước.
RH + R
’
-OH <-> RR
’
+ H-OH
Enzyme amylase xúc tác cho phản ứng thủy phân tinh bột, glycogen và dextrin tạo
thành glucose, maltose và các dextrin.
+ Tác dụng trong quá trình thủy phân tinh bột.
Bảng 1.10 Sản phẩm của phản ứng thủy phân cơ chất dưới tác dụng của enzyme
amylase
Cơ chất
Enzyme
Sản phẩm sau thủy phân
Tinh bột
α-amylase
α-dextrin (nhiều) +
maltose + glucose (ít)
Tinh bột

β-amylase
54 – 58% maltose + 42 –
46% β-dextrin
Tinh bột hay
oligosaccharide
γ-amylase kiểu
Rh.delemar
100% glucose
Tinh bột hay
oligosaccharide
γ-amylase kiểu
Asp.niger
80 – 85% glucose +
oligosaccharide khác nhau
Nguồn : tài liệu tham khảo [4]
α – Amylase: ( endo α-1,4-glucanase; EC 3.2.1.1 ) có trong nước bọt, hạt hòa
thảo nảy mầm, tụy tạng, nấm mốc, vi khuẩn. α - Amylase là một maltoenzyme (
enzyme cơ kim ), trong phân tử có chứa canxi. Nếu tách canxi ra khỏi enzyme thì
α-amylase sẽ bị mất hoạt tính.
- α - Amylase hầu như không tác dụng lên tinh bột nguyên vẹn và tác dụng mạnh
lên tinh bột đã bị hồ hóa, làm cho các sản phẩm hồ hóa bị loãng ra. Chính vì vậy
mà α - amylase còn được gọi là enzyme dịch hóa. Dưới tác dụng của enzyme này,
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s Huỳnh Phương Quyên

SVTH: Hà Thị Mơ 25

dung dịch tinh bột nhanh chóng bị mất khả năng tạo màu với dung dịch iod và bị
giảm độ nhớt.
- Nhiệt độ tối thích: Tương đối bền với tác dụng nhiệt, α - amylase của nấm mốc có
thể xúc tác thủy phân tinh bột ở 50 – 52

o
C, α - amylase của hạt nảy mầm hoạt
động tốt ở nhiệt độ 58 – 60
o
C, α - amylase của nhiều vi khuẩn có tính bền nhiệt
cao, chúng có thể giữ được hoạt tính ở 70 – 90
o
C.
- pH mà enzyme hoạt động tốt: Thường thể hiện hoạt tính trong vùng acid yếu, α -
amylase của nấm mốc hoạt động ở pH 4.5 – 4.9, α - amylase của vi khuẩn ở pH
5.9 – 6.1. Nếu pH < 3 đa số α -amylase bị vô hoạt hoàn toàn.
- Cở chế tác dụng:
Tinh bột α – dextrin + mantoza +glucoza
(Glucogen) (nhiều) (ít)
α – amylase chỉ cắt liên kết α – 1,4 glucozit và cắt ngẫu nhiên không theo một trật tự
nào cả.
β-amylase: ( exo α-1,4 - glucanase; EC 3.2.1.2 ) có nhiều ở thực vật (hạt, củ), vi
khuẩn, nấm mốc xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết 1,4 - glycoside từ đầu
không khử tạo thành maltose và dextrin phân tử lớn.
- Đối với các amylase, β - amylase thủy phân liên kết glucoside bắt đầu từ đầu
không khử của mạch, tách dần từng phân tử maltose ra khỏi phân tử cơ chất.
- Đối với amylopectin, β - amylase chỉ phân cắt các liên kết 1,4 - glucoside và cũng
tách dần ra khỏi mạch các phân tử maltose bắt đầu từ đầu không khử của mạch.
Quá trình này xảy ra ở phần thẳng của mạch và dừng lại ở vị trí phân nhánh. Sản
phẩm thu được trong trường hợp này là maltose và các dextrin phân tử lớn.
α - amylase