Nghiên cứu chế biến nước giải khát lên men từ trái chùm ruột

Header Page 1 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong thời đại ngày nay, khi đời sống của con người càng phát triển thì vấn đề sức
khỏe càng được mọi người quan tâm. Bên cạnh việc thưởng thức các món ăn ngon, đầy đủ
chất dinh dưỡng thì việc giải khát cũng rất cần thiết và được nhiều người quan quan tâm.
Thức uống giải khát thì có nhiều loại khác nhau, ngoài tác dụng chính là giải khát thì mỗi
loại cũng mang lại cho con người một lợi ích khác nhau. Như rượu vang có lợi cho tiêu
hóa, giảm béo, bồi bổ sức khỏe, ngăn ngừa lão hóa, nhưng rượu có chất kích thích do đó
cần phải sử dụng ở mức độ cho phép. Còn nước ép trái cây thì làm tăng sức đề kháng cho
con người, trị được nhiều bệnh nhưng nó lại có hàm lượng đường khá cao nên có tác dụng
giải khát không tốt bằng nước giải khát lên men.
Nước giải khát lên men được nhiều quốc gia trên thế giới xem là mặt hàng mạnh
của thế kỷ 21, vì đây là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, có tác dụng ức chế các vi
khuẩn có hại nên rất tốt cho sức khỏe của con người. Nước giải khát lên men có vị ngọt nhẹ
và mát lạnh nên dùng giải khát rất tốt. Nước giải khát lên men từ trái chùm ruột được dùng
hàng ngày sẽ giúp ăn ngon, chống oxy hóa do trong chùm ruột có hàm lượng vitamin cao,
có tác dụng ngăn ngừa ung thư, nó rất phù hợp với thế hệ trẻ.
Việt Nam là nước có khí hậu nóng và khô nên nhu cầu sử dụng nước giải khát rất
lớn. Nguồn nguyên liệu sản xuất nước giái khát từ trái cây ở Việt Nam vô cùng phong phú,
đa dạng, hoàn toàn có thể đáp ứng được các yêu cầu về nguyên liệu để sản xuất ổn định lâu
dài. Khó khăn lớn nhất hiện nay là đối với nghề trồng cây ăn quả của Việt Nam là nguy cơ
dư thừa sản phẩm vì chưa có công nghệ chế biến phù hợp. Đây có thể coi là tiềm năng kinh
tế rất lớn còn đang bị bỏ ngỏ, vì vậy việc nghiên cứu để sản xuất nước giải khát lên men từ
trái cây là rất cần thiết và hoàn toàn phù hợp với xu thế phát triển chung của thế giới và khu
vực.
Cây chùm ruột là một loại cây được trồng ở nhiều nơi, đặc biệt là ở các vùng quê,
đó là một loại trái có vị chua, thuộc loại trái mọng, trái chùm có nhiều tác dụng có lợi như

giải nhiệt, chữa bệnh tụ máu gây sưng tấy, đau ở hông, trong trái chùm ruột có chứa nhiều
vitamin C nên có tác dụng chống oxy hóa rất tốt.
Vì vậy để tận dụng nguồn nguyên liệu này và để mang lại thu nhập cho người nông
dân, và mang lại sức khỏe cho con người nên tôi đã chọn trái chùm ruột để làm nguồn
nguyên liệu cho đề tài nghiên cứu chế biến nước giải khát lên men từ trái chùm ruột.

Footer Page 1SVTH:
of 133.NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ

Trang 1


Header Page 2 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan về nguyên liệu:
2.1.1. Tổng quan về nguyên liệu trái chùm ruột:
2.1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố:
Bản địa chùm ruột là miền nhiệt đới hay cận châu nhiệt đới.Chùm ruột thuộc
loại cây của vùng nhiệt đới hay cận nhiệt đới, có sức chịu đựng cao, có thể sống và cho
quả cả tại Tampa, Florida, nơi khí hậu tương đối lạnh hơn vùng Nam Florida Cây có
thể phát triển nơi độ cao 1000m (El Salvador). Cây có nguồn gốc từ Madagascar và sau
đó đưa sang vùng East Indies (Đông Ấn). Theo Quisumbing thì cây có mặt tại
Philippies từ thời tiền sử.
Cây được đưa từ Timor đến Jamaica vào năm 1793 và sau đó lan rộng tại các đảo
Caribbean và Bahamas-Bermuda; từ đó đến các quốc gia Trung Mỹ như Colombia,
Peru, Ba Tây...Tại Hoa Kỳ, cây có mặt tại vùng Nam Florida. Ở Việt Nam, chùm ruột

trồng phổ biến ở miền Nam.
2.1.1.2. Phân loại:
Chùm ruột còn gọi là tầm ruột. Là loài cây duy nhất có quả ăn được trong họ
Phyllanthus.
Tên khoa học: Phyllanthus acidus (các tên thực vật tương đương: P.acidissmus;
P.distichus)
Họ Euphorbiaoeae (Đại kích), cùng họ cao su và xương rồng.
Tên Anh-Mỹ: Malay gooseberry, Country gooseberry, Damse, Star gooseberry.
Tên Pháp: Cerisier de Tahiti, Groseillier des Antilles.
Tây Ban Nha: Grosella.
Thái Lan: mayom.
Philippines: Bangkiling, Iba, Karmay.

Footer Page 2SVTH:
of 133.NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ

Trang 2


Header Page 3 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Phân loại khoa học
Giới

Plantae

(regnum):

(không phân

Angiospermae

hạng):
(không phân

Eudicots

hạng)
(không phân

Rosids

hạng)
Bộ (ordo):

Malpighiales

Họ

Phyllanthaceae

(familia):
Tông

Phyllantheae

(tribus):
Phân

tông

Flueggeinae

(subtribus):
Chi (genus):

Phyllanthus

Loài

P. acidus

(species):
Tên hai phần
Phyllanthus

acidus

(L.) Skeels.

Footer Page 3SVTH:
of 133.NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ

Trang 3


Header Page 4 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

2.1.1.3. Đặc điểm sinh lý

Hình 2.1 – Nhánh chùm ruột:

Hình 2.3 – Cây chùm ruột:

Hình 2.2 – Trái chùm ruột:

Hình 2.4 – Thân chùm ruột:

Chùm ruột là loại cây thân mộc, cỡ nhỏ, gần giống cây bụi đạt chiều cao từ 2
đến 9m. Tán cây rậm rạp, thân cây có nhiều cành chính cứng và dày. Cành non màu lục,
cành già màu xám. Nhánh cây sần sùi vì vết sẹo của những cuống lá cũ. Ở cuối mỗi
cành chính có nhiều cành nhỏ màu xanh, dài từ 15 đến 30 cm, mọc thành chùm dày đặc.
Lá chùm ruột mọc so le, có cuống dài mang nhiều chét mỏng, gốc tròn, chóp
nhọn, hình trứng dài với kích thước khoảng 4-5 cm, rộng khoảng 1,5-2 cm. Hoa chùm
ruột sắc hồng, nở từng chùm, hoa mọc thành xim, dài 4-7 hoa màu đỏ ở nách lá đã
rụng. Trái chùm ruột thuộc quả mọng, hình tròn, chia thành 6 múi, sắc xanh với đường
kính khoảng 2-2,5cm, màu vàng-xanh nhạt và gần như trắng khi chín tới. Vị chùm ruột

Footer Page 4SVTH:
of 133.NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ

Trang 4


Header Page 5 of 133.

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

chua, ngọt nhạt, dòn chứa nhiều nước. Mỗi quả chỉ có 1 hột. Chùm ruột có hai loại là
ngọt và chua.
Chùm ruột thường ra hoa trong các tháng 3-5, cho quả vào tháng Giêng và
sau đó có thể cho những đợt quả khác (ít rộ hơn) trong năm. Tại Ấn Độ cây chỉ cho
quả 2 đợt: Đợt đầu trong các tháng 4-5 và đợt hai trong các tháng 8-9.
2.1.1.4. Điều kiện sinh trưởng, phát triển và bảo quản:
Cây chùm ruột thích hợp trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, nó là loại cây
có sức chịu đựng cao, cây có thể sống ở vùng lạnh và độ cao trên 1000m.
Cây chùm ruột được trồng trên nhiều loại đất khác nhau, trừ đất sét trộn ít hay
nhiều cát. Cây cần được trồng ở những nơi có nhiều ánh nắng, trừ những vùng quá
nóng. Cây được trồng từ cây con được ươn lên từ hạt.Trong quá trình trồng cần phải
thường xuyên làm cỏ, tưới nướcdiều đặn. Nếu đất quá khô cây sẽ kém phát triển, quá bị
teo nhỏ và rụng sớm. Sau mỗi đợt hái trái và tỉa cây cần bón thêm phân nhằm tạo điều
kiện cho cây nhanh chống phục hồi, bù đắp dinh dưỡng, đảm bảo cho đợt ra cành và ra
hoa mới.
Chùm ruột thường ra hoa vào tháng 3-5 và cho quả vào tháng giêng, đó la thời
vụ chính. Ngoài ra còn có những vụ trái mùa, tùy theo mà có thời điểm thu hoạch khác
nhau, ở Ấn Độ cho quả vào hai vụ chính là vào từ tháng 4-5 và 8-9. Lúc trái chùm ruột
còn non thì có màu xanh, khi chính thì chuyển sang màu vàng-xanh nhạt hay trắng, lúc
này các rãnh của quả cản hơn, có múi to hơn và có độ Bx cao nhất, đây là thời điểm thu
hoạch tốt nhất.
Trái chùm ruột thường được thu hoạch bằng thủ công.Tuy đất không ảnh hưởng
đến chất lượng quả nhưng trước khi dự trữ quả cần được rửa sạch và làm khô. Trái
chùm ruột được bào quản ở nhiệt độ 200C với độ ẩm tương đối là 85-90%. Nếu bảo
quản ở nhiệt độ cao hơn thì chất lượng trái sẽ giảm nhanh chống. Đựng trái trong túi
polyethylene kín, không có lỗ ở nhiệt độ 230C, sẽ giữ được trong 2 tuần.

Footer Page 5SVTH:
of 133.NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ

Trang 5


Header Page 6 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

2.1.1.5. Thành phần hoá học:
Giá trị dinh dưỡng:
Trong 100gram quả ăn được chứa:
Độ ẩm

91.9 g

Chất đạm

0.155 g

Chất béo

0.52 g

Chất xơ

0.8 g

Chất khoáng

0.51 g

Calcium

5.4 mg

Phosphorus

17.9 mg

Sắt

3.25 mg

Carotene

0.019 mg

Thiamine

0.025 mg

Riboflavin

0.013 mg

Niacin

0.292 mg

Vitamin C

4.6 mg

(Kết quả phân tích từ mẫu lấy tại El Salvador - Theo Julia Moton)
Thành phần hóa học:
Ngoài thành phần dinh dưỡng trên lá chứa B-amyrin, philantol.Vỏ rễ chứa tanin
(18%), gallic acid, saponins; phyllanthusol A và B.

Footer Page 6SVTH:
of 133.NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ

Trang 6


Header Page 7 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Vitamin C, hay còn gọi là acid Ascorbic, là một chất dinh dưỡng cần thiết cho
cơ thể, nó chủ yếu có trong trái cây và các loại rau củ. Vitamin C tham gia vào thành
phần cấu tạo của xương, da và thành mạch. Cũng như các Vitamin khác, vitamin C là
một hợp chất hữu cơ, là chất tham gia vào các hoạt động chuyển hóa trong cơ thể sống
và trong thành phần cấu tạo có carbon và oxy, nó giúp cho việc sản xuất ra collagen,
đây là một protein cần thiết cho việc hình thành và bảo vệ răng, lợi, xương, sụn, các đĩa
sống (các đĩa sụn nằm giữa các đốt sống), các dây chằng, thành mạch và làn da, giúp

vết thương mau lành, tăng sức đề kháng, tránh nhiễm khuẩn, ức chế một số chất chất
độc như khói thuốc lá và một số chất sin hung thư trong thực phẩm chúng ta hàng ngày,
có khả năng làm giãn mạch vì vậy làm giảm nguy cơ tăng huyết áp và các bệnh tim
mạch, giúp điều hòa lượng cholesterol trong máu, giúp ngăn ngừa bệnh scurvy (bệnh
scobut hay bệnh hoại huyết), giảm nguy cơ mắc bệnh đục thủytinh thể, có thể hạn chế
hay phòng tránh các biến chứng của bệnh đái tháo đường. Acid Ascorbic là một
vitamin tan trong nước, hầu như không thể dự trữ trong cơ thể, vì vậy cơ thể cần được
bổ sung vitamin C mỗi ngày, việc sử dụng nước giải khát lên men từ trái chùm ruột mỗi
ngày là rất cần thiết.
Hàm lượng muối khoáng trong trái chùm ruột giúp hồi phục sức khỏe, cân bằng
hoạt động của cơ quan nội tạng. Lượng kẽm cao có tác dụng lợi tiểu, đồng thời
cellulose trong trái chùm ruột giúp kích thích hoạt động của cơ quan nội tạng.
2.1.1.6. Giá trị và ứng dụng của trái chùm ruột:
Công dụng: Quả thường dùng ăn giải nhiệt, chữa tụ máu gây sưng tấy, đau ở
hông, ở háng. Vỏ thân được dùng tiêu hạch độc ung nhọt, đơn độc, giang mai, bị
thương sứt da chảy máu, ghẻ lở, đau răng, đau mắt, đau tai có mủ, tiêu đờm, trừ tích ở
phổi, đau yết hầu, song dao, độc dao. Rễ và hạt có tính tẩy. Lá và rễ dùng như chất
chống độc đối với nọc rắn độc. Lá và rễ có tính nóng, làm tan huyết ứ, Tiêu độc tiêu
đờm và sát trùng.
Đã có một vài nghiên cứu khoa học đã đưa ra một số công dụng của chùm ruột
như: nước chiết bằng methanol từ quả chùm ruột có hoạt tín bảo vệ các hư hại về gan
nơi chuột (gây ra bởi CCl4), đồng thời còn có tác dụng chống oxy hóa. Nước trích từ
chùm ruột khi đắp lên màng nhày thực quản của chuột có thể tạo ra một trạng thái khởi
động bài tiết Cl- bằng gia tăng nồng độ Ca2+. Nước chiết chùm ruột có thễ sửa chữa sự

Footer Page 7SVTH:
of 133.NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ

Trang 7

Header Page 8 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

thay đổi về chuyển vận các chất điện giải nơi đường hô hấp của các bệnh nhân bị bệnh
cystic fibrosis.
2.1.2. Nguyên liệu phụ:
Đường:
Ngoài việc cung cấp năng lượng, đường còn có tác dụng điều chỉnh hài hòa giữa
độ chua và độ ngọt cho các loại nước giải khát. Đường có thể được sử dụng ở nhiều
dạng khác nhau nhưng thông dụng nhất là đường saccharose kết tinh bao gồm: đường
tinh luyện và đường cát trắng. Trong đó, đường cát trắng lại được chia thành 3 hạng:
thượng hạng, hạng một, hạng hai.
Saccharose có dạng tinh thể màu trắng, được biết đến như là một loại đường ăn
rất phổ biến trong đời sống hằng ngày. Mía và củ cải đường là hai nguyên liệu tự nhiên
phổ biến để sản xuất đường ăn. Saccharose cấu tạo từ α-D-glucose và β-D-fructose nối
nhau bằng liên kết glucoside giữa hai nhóm –OH glucoside của cả hai C-anomer của
chúng (C-1 của glucose và C-2 của fructose).

CH2OH
O H
H
CH2OHO
H
H
H
OH
OH H

O
OH
CH2OH
H
OH
H
OH
Hình 2.5 - Cấu tạo của đường sacchrose

Footer Page 8SVTH:
of 133.NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ

Trang 8


Header Page 9 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Bảng 2.1 - Chỉ tiêu đường dùng trong sản xuất thực phẩm (Theo TCVN 1695 – 87)

Đường cát trắng

Ðường
Chỉ tiêu

tinh

Thượng

luyện

hạng

99,8

Hạng một

Hạng hai

99,75

99,62

99,48

0,05

0,05

0,07

0,08

0,03

0,05

0,10

0,18

0,03

0,05

0,07

0,10

1,2

1,4

2,5

5,0

Hàm lượng saccharose tính
theo % chất khô
không nhỏ hơn
Độ ẩm tính theo % khối lượng
không lớn hơn
Hàm lượng đường khử tính
theo % khối lượng
không lớn hơn
Hàm lượng tro tính theo % khối
lượng không lớn hơn
Độ màu tính theo độ Stame

(oST) không lớn hơn
Hình dạng

Mùi vị

Tinh thể đồng đều tơi khô, không vón cục
Tinh thể đường như dung dịch đường trong nước cất,
có vị ngọt, không có mùi vị lạ
Trắng ngà

Màu sắc

Trắng

Trắng

óng ánh

sáng

Trắng

nhưng hạt
đường có màu
sẫm hơn

Footer Page 9SVTH:
of 133.NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ

Trang 9

Header Page 10 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Bảng 2.2 - Các chất nhiễm bẩn
Asen (As), không lớn hơn

1 mg/kg

Đồng (Cu), không lớn hơn

2 mg/kg

Chì (Pb), không lớn hơn

0,5 mg/kg

Nước:
Hầu như mọi quy trình sản xuất đều cần đến nước. Trong kỹ thuật, người ta phân
loại nước thành nước dùng cho sinh hoạt và nước dùng cho sản xuất, nước sản xuất bao
gồm nước dùng để rửa thiết bị, nguyên liệu và nước tham gia trực tiếp vào thành phần
sản phẩm. Vì vậy, chất lượng của nước dùng trong sản xuất đóng vai trò rất quan trọng,
nếu nước không đạt chất lượng yêu cầu sẽ gây rất nhiều khó khăn trong việc thực hiện
các công đoạn trong quy trình công nghệ, ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cả
về mặt cảm quan lẫn về mặt dinh dưỡng.
Nước sử dụng trực tiếp cho sản xuất nói chung phải đạt những tiêu chuẩn như
sau:




Phân loại: Tiêu chuẩn TCVN 5502: 2003 quy định 3 loại nước:
Loại 1: không có chất nhiễm bẩn hòa tan hoặc keo ion và hữu cơ, đáp ứng

những yêu cầu phân tích nghiêm ngặt nhất bao gồm cả những yêu cầu về sắc ký chất
lỏng đặc tính cao; phải được sản xuất bằng cách xử lý trực tiếp từ nước loại 2, ví dụ
thẩm thấu ngược hoặc khử ion hóa sau đó lọc qua một màng lọc có kích thước lỗ 0,2µm
để loại bỏ các chất dạng hạt hoặc chưng cất lại ở một máy làm bằng silic exit nóng
chảy.


Loại 2: có rất nhiều chất nhiễm bẩn vô cơ, hữu cơ hoặc keo và thích hợp cho

các mục tiêu phân tích nhạy, bao gồm cả quang phổ hấp thu nguyên tử (AAS) và xác
định các thành phần ở lượng vết; phải được sản xuất bằng cách chưng cất nhiều lần
hoặc bằng cách khử ion hóa hoặc thẩm thấu ngược sau đó chưng cất.


Loại 3: phù hợp với hầu hết các phòng thí nghiệm làm việc theo phương pháp

ướt và điều chế các dung dịch thuốc thử; phải được sản xuất bằng cách chưng cất một

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 10
of 133.

Trang 10

Header Page 11 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

lần, khử ion hóa hoặc thẩm thấu ngược. Nếu không có quy định nào khác, loại này
được dùng cho phân tích thông thường.


Yêu cầu chất lượng

Bảng 2.3 - Chỉ tiêu chất lượng của nước:
STT

Tên chỉ tiêu

1

Màu sắc

2

Mùi, vị

3

Độ đục

4

pH

5

6

7

8

Độ cứng, tính theo
CaCO3
Hàm lượng oxy hòa
tan, tính theo oxy
Tổng chất rắn hòa tan
Hàm lượng amoniac,
tính theo nitơ

Đơn vị
mg/L Pt
NTU
-

Mức độ
≤ 15
không
≤5
6 ÷ 8,5

mg/L

≤ 300

mg/L

≤6

mg/L

≤ 1000

mg/L

≤3

9

Hàm lượng asen

mg/L

≤ 0,01

10

Hàm lượng antimol

mg/L

≤ 0,005

11

Hàm lượng clorure

mg/L

≤ 250

12

Hàm lượng chì

mg/L

≤ 0,01

13

Hàm lượng crom

mg/L

≤ 0,05

14

Hàm lượng đồng

mg/L

≤1

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 11
of 133.

Trang 11


Header Page 12 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

15

Hàm lượng florua

mg/L

0,7 ÷ 1,5

16

Hàm lượng kẽm

mg/L

≤3

mg/L

≤ 0,05

17

Hàm lượng hydro
sunfua

18

Hàm lượng mangan

mg/L

≤ 0,5

19

Hàm lượng nhôm

mg/L

≤ 0,5

mg/L

≤ 10

mg/L

≤1

mg/L

≤ 0,5

20

21

22

Hàm lượng nitrate, tính
theo nitơ
Hàm lượng nitrite, tính
theo nitơ
Hàm lượng sắt tổng số
(Fe2+ + Fe3+)

23

Hàm lượng thủy ngân

mg/L

≤ 1,001

24

Hàm lượng cyanure

mg/L

≤ 0,07

mg/L

≤ 0,5

mg/L

≤ 0,01

mg/L

≤ 0,01

mg/L

≤ 0,1

mg/L

≤ 0,01

25

26

27

28

29

Chất hoạt động bề mặt
(theo LAS)
Benzene
Phenol và dẫn xuất của
phenol
Dầu mỏ và các hợp
chất dầu mỏ
Hàm lượng thuốc trừ
sâu lân hữu cơ

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 12
of 133.

Trang 12


Header Page 13 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

30

Hàm lượng thuốc trừ

mg/L

≤ 0,1

MPN/100 mL

≤ 2,2

sâu clo hữu cơ

31

32

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Coliform tổng số
E.coli và coliform chịu
nhiệt

MPN/100 mL

0

33

Tổng hoạt độ α

pCi/L

≤3

34

Tổng hoạt độ β

pCi/L

≤ 30

NTU (Nephelometric Turbidity Unit): Đơn vị đo độ đục
MPN/ 100 mL (Most Probable Number/100 L): Mật độ khuẩn lạc trong 100 mL
pCi/L (picocuries/L): Đơn vị đo độ phóng xạ Picocuri trên lít.


Acid citric:

Acid citric có nhiều trong rau quả tự nhiên, nhất là trong quả có múi. 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.
Acid citric có công thức phân tử C6H8O7H2O, có dạng tinh thể màu trắng, dễ tan
trong nước hay cồn, khó tan trong ethylen. Nó có vị chua dịu hơn nhiều so với các acid
thực phẩm khác nên thường được dùng làm chất điều vị cho các loại thực phẩm nói
chung.

Hình 2.6 - Cấu tạo của acid citric

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 13
of 133.

Trang 13


Header Page 14 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Bảng 2.4 - Chỉ tiêu cảm quan của acid citric (Theo TCVN 5516 – 1991):
Tên chỉ tiêu

Yêu cầu

1. Hình dạng bên ngoài và màu sắc

- Các tinh thể không màu hay bột trắng
không vón cục. Đối với acid citric hạng
1 cho phép hơi có ánh vàng, dung dịch
acid citric trong nước cất có nồng độ
khối lượng 20g/L phải trong suốt.

2. Vị

- Chua, không có vị lạ.

3. Mùi

- Dung dịch acid trong nước cất nồng độ
20g/L không có mùi.

4. Cấu trúc

- Rời và khô.

5. Tạp chất cơ học

- Không cho phép.



NaHCO3:

- Là chất rắn màu trắng ít tan trong nước, bị phân huỷ ở nhiệt độ cao.
- Là muối axit nên phản ứng được với dung dịch bazơ.
NaHCO3 + NaOH→ Na2CO3 + H2O
- NaHCO3 có tác dụng điều chỉnh độ chua.
- Chất tạo gas trong nước giải khát.
2.2. Tổng quan về nước giải khát lên men từ trái cây:
2.2.1. Giới thiệu về nước giải khát lên men:
Nước giải khát lên men là sản phẩm của quá trình lên men rượu chua kết thúc.
Tùy theo nguồn nguyên liệu sử dụng, người ta chia nước giải khát lên men thành hai
nhóm chính: nước giải khát lên men từ nguyên liệu chứa tinh bột (còn gọi là bia) và
nước giải khát lên men từ trái cây (nước quả lên men). Dựa vào nguồn nguyên liệu mà

ta có các mà ta có các sản phẩm như: nước giải khát lên men từ cam, chanh, dứa, sơri,

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 14
of 133.

Trang 14


Header Page 15 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

dứa, chùm ruột và tùy theo yêu cầu mà ta có hay không có bổ sung CO2 vào trong nước
giải khát. Thông thường người ta có bổ sung CO2 vào để tạo nước giải khát có ga.
Đặc điểm của nước quả lên men là trong thành phẩm, các quá trình sinh học còn
tiếp diễn. Do đó không thể bảo quản lâu quá hai ngày dù ở nhiệt độ thấp. Khi rót ra cốc
mà để lâu thì chất lượng nước giải khát cũng bị giảm rõ rệt sau 2-3 giờ. Vì vậy nước
quả lên men nói chung thường chỉ sản xuất đủ tiêu dung trong ngày và nên uống khi
còn tươi. Tuy nhiên đối với nước giải khát lên men thương mại, người ta loại bớt tế bào
nấm men, rót vào chai, đậy nút rồi đem thanh trùng ở nhiệt độ thích hợp và vì thế, thời
gian bảo quản cho phép tăng 2-3 tháng.
Đặc điểm của nước quả lên men:


Nồng độ chất khô hoà tan: 7-9% khối lượng.



Độ chua: 2-4.



Nồng độ rượu: 3,0-8,0% thể tích.



Có ga (CO 2): 3-4g/l.



Thời gian bảo quản: 2-3 tháng.



Thời gian tàng trữ để ổn định chất lượng: 3-6 tuần.



Mùi thơm nhẹ dễ uống, men rượu nhẹ và mượt mà, hơi ga nhẹ không
làm cho người uống bị say.

2.2.2. Giá trị dinh dưỡng của nước quả lên men:
So với các loại sirô quả hiện nay thường bán trên thị trường thì nước quả lên
men ngon và có tác dụng giải nhiệt nhiều hơn. Ngon hơn vì CO2 thoát ra do phản ứng
lên men sẽ hòa tan vào nuước giải khát, sau đó tác dụng với các chất hoặc nguyên tố có
trong thành phần của nước giải khát, tạo ra các ester đơn giản và phức tạp nên có mùi
thơm và vị dịu hơn. Mặt khác, do trong dịch còn có các chất giữ bọt như peptid, acid

amin, melanoidin. Các sản phẩm thủy phân… nên CO2 khi tới mặt nước sẽ không tan
ngay mà được giữ lại và bám vào nhau tạo thành lớp bọt. Giải nhiệt tốt hơn khi uống
nước giải khát có ga thì CO2 sẽ bay hơi và thu nhiệt, do đó gây cho ta có cảm giác mát
và khoan khoái.

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 15
of 133.

Trang 15


Header Page 16 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Trong từ điển bách khoa về thực phẩm của Nga nói rằng: uống nước quả lên men còn
an toàn hơn cả uống nước và rất tốt cho sức khỏe, xua tan mệt mỏi, gíup tăng sức chịu
đựng:
Nước quả lên men có vị ngọt và mát lạnh nên dùng để giải khát và giải rượu rất
tốt. Ngoài ra nó còn có tác dụng chữa bệnh co hệ vi sinh vật trong nước quả lên men có
thể ức chế được những vi khuẩn có hại và gây bệnh.
Rất tốt cho những người bị cảm, sốt, hay bị dị ứng, mỏi mệt kinh niên, bệnh
phù, giúp tăng khả năng đề kháng với các bệnh truyền nhiễm, ngừa bệnh khô da vào
mùa đông (do trong nước ủa lên men có khá nhiều khoáng và vitamin B, C…).
Nước giải khát lên men từ trái chùm ruột giúp giải nhiệt, trị nhứt đầu, bổ gan,
bổ máu, giúp ăn ngon. Trong trái chùm ruột có hàm lượng vitamin C rất cao, nó là chất
chống oxy hóa ở nồng độ cao và tham gia vào các phản ứng hydroxyl hóa, như sinh

tổng hợp catecholamine, hydroxyproline, corticosteroid,…
2.2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước giải khát lên men:
Nước giải khát là loại đồ uống đóng vai trò quan trọng đối với đời sống của con
người. Ngoài việc cung cấp cho cơ thể một lượng nước đáng kể để tham gia vào quá
trình trao đổi chất của tế bào, nó còn bổ sung cho cơ thể một lượng lớn các chất dinh
dưỡng, muối khoáng,... để bù đắp những hao hụt về năng lượng và dinh dưỡng đã tiêu
hao trong các hoạt động sống của con người. Chính vì vậy, nước giải khát trở thành nhu
cầu tất yếu không thể thiếu được đối với đời sống của con người.
2.2.3.1. Tình hình sản xuất nước giải khát lên men:
Nước quả lên men nói chung và nước giải khát lên men từ trái chùm ruột nói
riêng được nhiều quốc gia trên thế giới đánh giá là mặt hàng của thế kỷ 21 vì đây là sản
phẩm mang lại giá trị dinh dưỡng cao, nó là sản phẩm chứa nhiều vitamin và chất
khoáng, và nó cũng là thức uống phù hợp với thế hệ trẻ.
Hiện nay một số hãng sản xuất của Úc, Mĩ đã cho ra đời loại nước giải khát lên
men mang nhãn hiệu: Two Dogs, Subzero…Trong đó đáng kể nhất là nước giải khát
lên men được sản xuất từ trái cây như Bluebird, Treetop, California Cooler…chủ yếu là
ở dạng dịch ép hoặc pha chế từ dịch quả tươi, trong khi nước giải khát được sản xuất từ
trái cây bằng phương pháp lên men cho đến nay vẫn còn hạn chế cả về chủng loại lẩn
số lượng.
SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 16
of 133.

Trang 16


Header Page 17 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Nước quả lên men không qua chưng cất, có độ cồn thấp được xem là loại nước
uống tự nhiên có lợi cho sức khỏe vì có chứa nhiều dinh dưỡng từ trái cây. Ở Việt Nam
trên thị trường xuất hiện nhiều loại nước giải khát có nhiều hương vị khác nhau. Tuy
nhiên, trên thực tế thì có rất ít các sản phẩm có hương liệu tự nhiên mà chỉ là hương
liệu tổng hợp. Những loại nước uống này hoàn toàn không có dinh dưỡng mà chỉ là
đường, và nếu sử dụng đường hóa học lại còn có hại cho sức khỏe người tiêu dùng. Để
đáp ứng nhu cầu về sức khỏe của nọ, nước giải khát lên men từ chanh dây đã có mặt
trên thị trường, nó chứa một lượng cồn thấp, nhiều người có thể uống được kể cả phụ
nữ và người già, cồn etylic trong nước giải khát lên men rất tự nhiên và tinh khiết
không lẫn aldehyt, ester.
Ở các nước Đông Âu, đặc biệt là Nga, nước quả lên men (với nguyên liệu chính
là táo) đã có từ rất lâu đời. Ở Nga cả thành thị lẫn nông thôn đều rất ưa thích loại nước
quả lên men này. Đặc điểm của loại nước này là độ cồn nhẹ (1%), vị hơi chua và hơi
ngọt, có bọt và mát lạnh. Ngoài ra nguyên liệu chính là táo, có thể bổ sung thêm đường
hay các hương vị cho thích hợp.

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 17
of 133.

Trang 17


Header Page 18 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Bảng 2.5 - Thành phần hóa học của nước táo lên men của Nga:

Thành phần hóa học

Hàm
lượng

Năng lượng

40kg

Nước

92g

Protein

-

Lipid

-

Glucid

1g

Cellulose

-

Na

7mg

K

72mg

Ca

-

Fe

-

Ở các thành phố lớn, nước quả lên men được xem như một sản phẩm thương
mại đem lại lợi nhuận lớn. Còn ở trong các gia đình Nga, đó là thức uống không thể
thiếu trong các bữa ăn của người lớn lẫn trẻ nhỏ. Ngày nay, nước táo lên men ở Nga đã
được sản xuất theo quy mô công nghiệp, đựng trong chai, có nhiều chiến dịch quảng
cáo và khuyến mãi.
Nước giải khát lên men từ trái cây là loại mặt hàng đồ uống mới được ưa
chuộng trên thế giới nhưng hiện chưa được sản xuất tại Việt Nam. Tuy nhiên loại nước
quả lên men này sắp xuất hiện ở Việt Nam. Đây là sản phẩm liên doanh giữa công ty
nước giải khát Trường Xuân (thuộc Sở Công nghiệp Hà Nội) và hãng Delphil (Liên
Bang Nga).
Sản xuất nước quả lên men có ưu điểm là đơn giản, đòi hỏi ít trang thiết bị, có
thể tố chức ở quy mô xí nghiệp, hợp tác xã và gia đình. Nhưng nhược điểm là giá thành

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 18
of 133.

Trang 18


Header Page 19 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

cao và nếu điều kiện kỹ thuật không đảm bảo thì nước quả lên men sẽ dễ bị hư hỏng.
Do đó ở Việt Nam, nước quả lên men chưa được sản xuất ở quy mô công nghiệp (do
không đủ điều kiện) mà chỉ thấy xuất hiện ở các hộ gia đình như nước chùm ruột, nước
táo, nước sơri, nước xoài, nước dâu…
Nước ta có khí hậu nhiệt đới gío mùa, được thiên nhiên ưu đãi và nguồn đát đai
màu mỡ, trù phú, thuận lợi cho việc trồng và phát triển các loại cây ăn quả khác nhau,
vì vậy việc sản xuất nước giải khát hương vị trái cây tự nhiên rất thuận lợi. Nhờ vào
quá trình lên men chúng ta có được hàng loạt các sản phẩm khác nhau.
Chùm ruột là loại quả mỏng, dễ dập, có vị khá chua nên ít được sử dụng trực
tiếp mà phải được chế biến thành các sản phẩm như: rượu vang, nước giải khát, mứt.
Hiện nay trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng chưa sản xuất nước giải khát
lên men từ trái chùm ruột. Ở Việt Nam có khí hậu nóng khô nên nhu cầu sử dụng nước
giải khát lên men là rất lớn. Trái chùm ruột là nguồn nguyên liệu thích hợp để nghiên
cứu sản xuất nước giải khát lên men.
2.2.3.2. Tình hình tiêu thụ nước giải khát lên men trên thế giới:
Năm 2005, tiêu thụ nước giải khát toàn cầu tăng 3,5% so với năm 2004, với

mức tiêu thụ đạt 480 tỷ lít, tương đương mức bình quân 75 lít/đầu người với sự gia tăng
mạnh mẽ của các loại nước khoáng và tinh khiết đóng chai, nước hoa quả và nước tăng
lực. Cho dù mức tiêu thụ của các loại nước uống có gas vẫn còn lớn, chiếm đến 40%,
tuy nhiên xu hướng sử dụng các loại nước uống bổ dưỡng cho sức khỏe ngày càng phổ
biến.
Trong năm 2006, tổng mức tiêu thụ nước giải khát toàn cầu là 498 tỷ lít với cơ
cấu là 40% nước có gas, 32% nước tinh lọc đóng chai, 12% nước giải khát lên men, 7%
nước hoa quả, 7% nước tăng lực, trong đó Tây Âu tiêu thụ 95 tỷ lít với cơ cấu lần lượt
là 31%, 44%, 8%, 10%, 7% và Đông Âu tiêu thụ 32 tỷ lít với cơ cấu tương ứng là 36%,
34%, 7%, 15% và 8%.

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 19
of 133.

Trang 19


Header Page 20 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Bảng 2.6 - Một số quốc gia tiêu thụ nước giải khát nhiều nhất thế giới năm 2006

Nguồn: Global drink.com

Bắc Mỹ vẫn là khu vực dẫn đầu thế giới về mức tiêu thụ bình quân trên đầu
người với mức gần 400 lít/năm, gấp đôi so với Nam Mỹ và gấp nhiều lần so với Châu

Phi, Châu Á và Châu Đại Dương.
Riêng về nước khoáng và nước tinh khiết đóng chai, trong giai đoạn 2002 –
2007, Mỹ là quốc gia đứng thứ 2 thế giới về tốc độ tăng tiêu thụ với mức bình quân
tăng 8,8%/năm, sau Trung Quốc với tốc độ tăng trưởng 17,5%/năm. Ngoài ra, một số
quốc gia khác cũng có mức tăng trưởng khá cao trong giai đoạn này như Mê hi cô
(8,6%/năm), Inđônêxia (8,2%/năm) và Braxin (7,3%/năm). Tuy nhiên, về mức tiêu thụ
thì dẫn đầu vẫn là Mỹ với mức tiêu thụ năm 2007 là 8,8 tỷ gallon (33,4 tỷ lít), gấp đôi
so với Trung Quốc, kế đến là Mêhicô với gần 5,9 tỷ gallon (22,3 tỷ lít), Trung Quốc
gần 4,8 tỷ gallon (18,1 tỷ lít) và Braxin 3,6 tỷ gallon (13,7 tỷ lít).

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 20
of 133.

Trang 20


Header Page 21 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Bảng 2.7 - Tiêu thụ nước giải khát bình quân đầu người theo khu vực năm 2006
Đơn vị tính: lít/người/năm

Nguồn: Global drink.com

Mỹ là quốc gia tiêu thụ lượng nước khoáng và tinh khiết nhiều nhất nhưng lại
không phải là quốc gia dẫn đầu về lượng tiêu thụ bình quân đầu người. Dẫn đầu danh

sách này là Các tiểu vương quốc Ả rập thống nhất với mức tiêu thụ bình quân năm
2007 là 68,6 gollon/người (259,3 lít/người), tiếp theo là Mêhicô với 54,1 gallon/người
(204,5 lít/người) và các quốc gia châu Âu như Ý, Bỉ, Lúc Xăm Bua, Pháp, Đức, Tây
Ban Nha.

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 21
of 133.

Trang 21


Header Page 22 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Bảng 2.8 - Tiêu thụ nước giải khát bình quân đầu người một số quốc gia năm 2006
Đơn vị tính: lít/người/năm

Nguồn: Global drink.com

Khối lượng bán lẻ nước giải khát ở một số thị trường có mức tăng trưởng khá
cao như Đông Âu và Châu Á. Tuy nhiên, ở thị trường các nước phát triển lại có xu
hướng tăng chậm, đặc biệt là đối với các loại nước giải khát có gas. Thị trường nước
giải khát cũng diễn ra sự cạnh tranh quyết liệt giữa các loại nước giải khát có gas, nước
giải khát hoa quả và tăng lực. Tại thị trường các nước đang phát triển như Ấn Độ,
Trung Quốc... có sự tăng trưởng đặc biệt nhanh chóng của các loại đồ uống tinh khiết
đóng chai.

2.3. Tổng quan cơ chế của quá trình lên men và vi sinh vật:
2.3.1. Cơ chế của quá trình lên men:
Lên men rượu là một quá trình sinh học rất phức tạp, mà kết quả cuối cùng là
phân giải glucoza để tạo thành rượu và khí carbonic. Nhờ quá trình này tế bào nấm men
thu nhận năng lượng cần thiết để tạo nên các chất mới, cho sự sinh trưởng và sinh sản.
Tế bào nấm men không có khả năng thải các enzymephân giải polysacarit-tinh
bột và glycogen ra môi trường xung quanh. Cần đường hóa tinh bột trước, nghĩa là
phân giải nó thành glucid đơn giản hơn thì tế bào nấm men mới sử dụng được.
SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 22
of 133.

Trang 22


Header Page 23 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Sự lên men qua năm giai đoạn:
Giai đoạn thứ nhất:
1. Trước hết glucose bị phosphoryl hóa bởi ATP để tạo nên glucose-6photphat.
E.glucokinaza
Glucose + ATP

glucozo-6-photphat

2. Sau đó glucozo-6-photphat chuyển hóa thuận nghịch dưới ảnh hưởng của

enzyme photphoglucoizomeraza thành fructose-6-photphat.
Glucose-6-photphat

fructose-6-photphat

3. Một gốc photphat nữa từ phân tử ATP thứ hai chuyển đến fructose-6photphat tạo nên fructose-1,6-diphotphat.
Fructose-6-photphat + ATP

fructose-1,6-diphotphat

Phản ứng này do enzyme photpho fructokinaza xúc tác. Các phản ứng hóa
học kể trên có thể mô tả như sau:

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 23
of 133.

Trang 23


Header Page 24 of 133.
Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

H

OH

H
HO
H
H

C
C OH
C H
C OH
C

H

O

+ ATP
glucokinaza

CH 2OH
glucose

HO
HO
H
H

OH
CH 2OH P = O
OH
C

C H O + ADP
C OH
C
OH
CH 2O P = O
OH
Fructose-1,6-diphosphat

H
HO
H
H

OH
C
C OH
C H O + ATP
C OH
C
OH
CH 2O P = O
OH
glucose-6-phosphat
Phosphoglucozoizomeraza

+ ATP

HO
HO
H

H

CH 2OH
C
C H O + ATP
C OH
C
OH
CH 2O P = O
OH

Fructose-6-phosphat

Các chuyển hoá học glucose trong giai đoạn một của lên men có tính chất chuẩn
bị. Phân tử glucid sau khi gắn hai phân tử acid photphoric vào trở nên kém bền vững
hơn. Sự hoạt hoá hexoza xảy ra nhờ ATP. ATP đã cung cấp cho nó năng lượng tích luỹ
trong các liên kết phosphat của nó. Người ta đã tính rằng trong phản ứng này tiêu thụ
hết khoảng 20 Kcal cho mỗi mol glucose.
Ở giai đoạn thứ hai xảy ra sự gãy đôi các hexoza photphorin hoá. Fructose-1,6diphotphat dưới ảnh hưởng của enzym aldolaza đứt ra làm hai photphotriose: 3photphoglycerinaldehyd và photphodioxyaceton. Có thể thấy việc tích luỹ hỗn hợp các
khi ta vào hỗn hợp thêm trioza kể trên len men acid monoiodacetic (CH2-ICOOH) là

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 24
of 133.

Trang 24


Header Page 25 of 133.

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

một trong các chất độc cho đường phân:

HO
HO
H
H

OH
CH 2OH P = O
OH
C
C H O
C OH
C
OH
CH 2O P = O
OH

Fructose-1,6-diphosphat

OH
P=O
OH

CH 2O
C O

CH2OH
H

Phosphodioxyaceton

O

C
H C OH
OH
CH 2O P = O
OH
3-phosphoglycer aldehyd

Giai đoạn này rất cơ bản trong quá trình lên men, nhưng phản ứng còn chưa thải
năng lượng mặc dù đường hexoza đã bị rãy làm đôi. Photphodioxyaceton sau này khi
cần thiết có thể chuyển hoá thành aldehyd 3-photphoglyceric. Sự đồng hoá này xảy ra
theo các chuyển vị trí cùa hydro bên trong phân từ giữ nguyên tử carbon thứ nhất và
thứ hai của photphodioxyaceton.

CH 2O
C O

OH
P=O
OH

CH2OH
Phosphodioxyaceton

OH
CH 2O P = O
OH
H C OH
H C O
aldehyd phosphoglyceric

Kết quả là một phân từ hexozodiphotphat cho hai phân tử aldehyd 3photphoglyceric.Khi đưa bisulfid vào môi trường thì dioxyaceton sẽ chuyển hoá thành
glycerin.
Giai đoạn 3 có vị trí trung tâm trong sự lên men và glycoliz vì ở đây aldehyd 3photphoglyceric bị oxy hoá kèm theo việc giải phóng năng lượng hoá học và năng

SVTH:
NGUYỄN THỊ BÍCH NHƯ
Footer Page 25
of 133.

Trang 25