Nghiên cứu sản phẩm nước giải khát lên men từ chuối xiêm musa paradisiaca l

TRƢỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA NÔNG NGHIỆP - TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP KHOA

NGHIÊN CỨU SẢN PHẨM NƢỚC GIẢI KHÁT
LÊN MEN TỪ CHUỐI XIÊM (Musa Paradisiaca L.)

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: NGUYỄN THANH ĐẢM
TRƢƠNG THỊ NGỌC HÂN

NĂM 2013


TRƢỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA NÔNG NGHIỆP - TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP KHOA

NGHIÊN CỨU SẢN PHẨM NƢỚC GIẢI KHÁT
LÊN MEN TỪ CHUỐI XIÊM (Musa Paradisiaca L.)
GVHD: THS. HỒ THỊ THU BA

BAN GIÁM HIỆU

LÃNH ĐẠO ĐƠN VỊ
THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

Nguyễn Thanh Đảm

Trƣơng Thị Ngọc Hân

NĂM 2013


LỜI CẢM TẠ
Chúng con xin ghi nhớ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình và nhất là cha mẹ đã
luôn giúp đỡ chúng con về vật chất cũng như tinh thần, luôn ủng hộ và động
viên khi chúng con gặp khó khăn.
Chúng em xin chân thành biết ơn cơ Hồ Thị Thu Ba – Bộ môn Công Nghệ
Sinh Học đã tận tình hướng dẫn, hết lịng truyền đạt những kiến thức, kinh
nghiệm quý báu để chúng em hoàn thành tốt đề tài này.
Cảm ơn tồn thể q thầy cơ Bộ mơn CNSH, cán bộ, nhân viên phịng thí
nghiệm của Khoa Nông Nghiệp – Tài Nguyên Thiên Nhiên, Trường Đại học
An Giang đã chỉ dạy những kiến thức bổ ích, tạo điều kiện để chúng em có thể
thực hiện đề tài tại đây.
Chúng tôi cũng xin cảm ơn các bạn lớp DH11SH, giúp đỡ và cho chúng tơi
những góp ý chân thành để hoàn thành tốt đề tài này.
Long xuyên, ngày 27 tháng 8 năm 2013
Nhóm thực hiện

Nguyễn Thanh Đảm

Trương Thị Ngọc Hân


TÓM LƢỢC
Đề tài “Nghiên cứu sản phẩm nước giải khát lên men từ chuối xiêm (Musa
Paradisiaca L.)” được thực hiện từ tháng 10/2012 đến tháng 10/2013, tại
phịng thí nghiệm thuộc Khoa NN-TNTN, Trường Đại học An Giang. Đã thu

được kết quả như sau:
Phương pháp cắt lát chuối để cho lên men sẽ đạt thể tích dịch chuối nhiều và
có giá trị cảm quan cao.
Sản phẩm lên men tự nhiên có mùi vị hài hoà, giá trị cảm quan cao để tiến
hành phối trộn với dịch siro.
Phối trộn dịch siro chuối là 70 ml, dịch chuối lên men là 30ml và không bổ
sung nấm men sẽ cho sản phẩm nước giải khát lên men có chất lượng, hương
vị thơm ngon.
Xây dựng được quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ chuối.


Mục lục
Nội dung

Trang

Lời cảm tạ
Tóm lƣợc
Mục lục ................................................................................................................. i
Danh sách hình .................................................................................................... iii
Danh sách bảng ................................................................................................... iv
Danh mục từ viết tắt ........................................................................................... v
Chƣơng 1: Giới thiệu .......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu....................................................................................... 1
1.3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 2
Chƣơng 2: Lƣợc khảo tài liệu ............................................................................ 3
2.1. Tình hình sản xuất nước giải khát lên men .................................................... 3
2.1.1. Tình hình sản xuất nước giải khát lên men trên thế giới............................. 3
2.1.2. Tình hình sản xuất nước giải khát lên men tại Việt Nam ........................... 4

2.2. Khái quát nước giải khát lên men .................................................................. 5
2.3. Thành phần dinh dưỡng của nước giải khát lên men ..................................... 5
2.3.1. Thành phần chính ........................................................................................ 5
2.3.2. Thành phần vi sinh vật trong lên men ......................................................... 6
2.3.3. Nấm men thường sử dụng trong lên men .................................................... 6
2.4. Vi sinh vật gây hại cho chất lượng sản phẩm lên men ................................... 6
2.5. Sơ lược về chuối ............................................................................................. 7
2.5.1. Đặc điểm thực vật học ................................................................................. 7
2.5.2. Nguồn gốc và chủng loại............................................................................. 8
2.5.3. Thành phần dinh dưỡng của chuối .............................................................. 8
2.5.4. Tính vị và tác dụng của chuối ..................................................................... 9
2.6. Một số quá trình chuyển hoá trong lên men rượu .......................................... 11
2.7. Các yếu tố ảnh hưởng đến nấm men trong lên men dịch quả ........................ 13
2.8. Các giai đoạn lên men rượu vang ở quy mơ cơng nghiệp.............................. 14
2.8.1. Giai đoạn lên men chính ............................................................................. 14
2.8.2. Giai đoạn lên men phụ ................................................................................ 14
Chƣơng 3: Phƣơng tiện và phƣơng pháp nghiên cứu ..................................... 17
3.1. Thời gian và địa điểm..................................................................................... 17
3.1.1. Thời gian ..................................................................................................... 17
3.1.2. Địa điểm ...................................................................................................... 17
3.2. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị ............................................................................. 17

i


3.2.1. Hóa chất và nguyên liệu .............................................................................. 17
3.2.2. Dụng cụ, thiết bị .......................................................................................... 17
3.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 17
3.4. Bố trí thí nghiệm ............................................................................................ 20
3.4.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu cách xử lý chuối để lên men đạt thể tích rượu

nhiều nhất có giá trị cảm quan cao. ....................................................................... 20
3.4.2. Thí nghiệm 2: So sánh kết quả lên men tự nhiên với kết quả lên men có
bổ sung đường, bổ sung men. ............................................................................... 21
3.4.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu tỉ lệ phối trộn dịch siro chuối, dịch rượu
chuối, nấm men ..................................................................................................... 22
Chƣơng 4: Kết quả và thảo luận ........................................................................ 24
4.1. Kết quả nghiên cứu cách xử lý chuối để lên men đạt thể tích rượu nhiều
nhất, trong thời gian ngắn với hương vị thơm ngon. ............................................ 24
4.2. Kết quả so sánh giữa mẫu lên men tự nhiên với mẫu lên men có bổ sung
men, bổ sung đường và men ................................................................................. 26
4.3. Kết quả nghiên cứu tỉ lệ phối trộn dịch siro chuối, dịch rượu chuối, nấm
men ........................................................................................................................ 30
Chƣơng 5: Kết luận và kiến nghị ....................................................................... 34
5.1. Kết luận .......................................................................................................... 34
5.2. Kiến nghị ........................................................................................................ 34
5.3. Quy trình đề nghị ........................................................................................... 35
Tài liệu tham khảo .............................................................................................. 36
Phụ chƣơng .......................................................................................................... Pc-1

ii


Danh sách hình
Hình 1. Cây và quả chuối xiêm (Musa Paradisiaca L.) ...................................... 8
Hình 2. Sơ đồ sự chuyển hóa đường glucose thành ethanol ................................. 11
Hình 3. Chuyển axit malic thành axit lactic .......................................................... 12
Hình 4. Các sản phẩm của vi khuẩn lactic ............................................................ 12
Hình 5. Rượu vang được chứa trong thùng gỗ và cất trữ ..................................... 14
Hình 6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 .......................................................................... 20
Hình 7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 .......................................................................... 21

Hình 8. Ảnh hưởng của cách xử lý chuối đến thể tích chuối lên men .................. 24
Hình 9. Kết quả độ cồn của 3 mẫu lên men khác nhau ......................................... 27
Hình 10. Kết quả độ Brix của 3 mẫu lên men khác nhau ..................................... 27
Hình 11. Kết quả cảm quan về độ trong, màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích ở
các mẫu lên men khác nhau .................................................................................. 28
Hình 12. Kết quả độ cồn của các mẫu phối trộn ................................................... 31
Hình 13. Kết quả độ Brix của các mẫu phối trộn .................................................. 31
Hình 14. Kết quả cảm quan về độ trong, màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích ở
các mẫu lên men khác nhau .................................................................................. 32
Hình 15. Quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ chuối xiêm ..................... 35
Hình 16. Sản phẩm nước giải khát lên men từ chuối xiêm ................................... Pc-1

iii


Danh sách bảng
Bảng 1. Một số nước sản xuất rượu vang hàng đầu thế giới ................................ 4
Bảng 2. Calo và chất dinh dưỡng trong 100g chuối xiêm .................................... 8
Bảng 3. Bảng điểm cảm quan về độ trong, màu sắc của sản phẩm lên men từ
chuối xiêm ............................................................................................................. 18
Bảng 4. Bảng điểm cảm quan về mùi của sản phẩm lên men từ chuối xiêm ....... 18
Bảng 5. Bảng điểm cảm quan về vị của sản phẩm lên men từ chuối xiêm ........... 19
Bảng 6. Bảng điểm mô tả mức độ ưa thích ........................................................... 19
Bảng 7. Cách xử lý chuối xiêm khác nhau ở các nghiệm thức ............................. 20
Bảng 8. Tỷ lệ chuối, nấm men, đường của các nghiệm thức ở thí nghiệm 2........ 21
Bảng 9. Tỉ lệ phối trộn giữa dịch siro chuối xiêm và dịch chuối xiêm lên men,
nấm men ở các nghiệm thức ................................................................................. 22
Bảng 10. Kết quả ảnh hưởng của cách xử lý chuối đến thể tích dịch chuối
xiêm sinh ra sau 30 ngày lên men tự nhiên, ở nhiệt độ phòng .............................. 24
Bảng 11. Kết quả cảm quan về độ trong, màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích

ở các mẫu xử lý chuối khác nhau .......................................................................... 25
Bảng 12. Kết quả độ Brix, độ cồn của các mẫu lên men sau 30 ngày lên men,
cố định pH = 3,5 .................................................................................................... 26
Bảng 13. Kết quả cảm quan về độ trong, màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích
ở các mẫu lên men khác nhau ............................................................................... 28
Bảng 14. Kết quả độ Brix, độ cồn của các mẫu phối trộn sau 30 ngày lên men,
cố định pH = 3,5 .................................................................................................... 30
Bảng 15. Kết quả cảm quan về độ trong, màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích
ở các mẫu phối trộn khác nhau.............................................................................. 31

iv


Danh mục từ viết tắt
NT: Chuối nguyên trái
CL: Chuối cắt lát
XN: Chuối xay nhuyễn
TN: Chuối lên men tự nhiên
CM: Chuối có bổ sung nấm men
MĐ: Chuối có bổ sung nấm men, đường

v


Chƣơng 1
Giới thiệu
1.1. Đặt vấn đề
Cuộc sống của con người ngày nay càng hồn thiện hơn thì chất lượng cuộc
sống là vấn đề đang được xã hội quan tâm nhiều. Việc uống một ly rượu trước
bữa ăn chính hay tiệc chiêu đãi đã trở nên bình thường đối với mọi người Việt

Nam, có nghĩa là chất lượng cuộc sống và văn hố ẩm thực đạt đến giá trị đích
thực của nó. Điều này cũng góp phần làm cho ngành thực phẩm phát triển hơn
và một mảng nhỏ của tổng thể đó là sản phẩm nước giải khát lên men.
Đồng bằng sông Cửu Long là vùng cây ăn quả ngự trị, với nhiều loại trái cây
thơm ngon nhưng giá thành không cao, đơi khi chín đồng loạt, người dân phải
bán với giá rất thấp. Thấy được điều đó nên muốn tận dụng nguồn ngun liệu
sẵn có để phát triển dịng sản phẩm nước giải khát mới thơm ngon, chất lượng
và có giá trị dinh dưỡng cao thích hợp cho mọi tầng lớp, mọi lứa tuổi, đặc biệt
sản phẩm này có độ cồn thấp rất tốt cho những người hạn chế dùng thức uống
có nồng độ cồn cao và người lớn tuổi. Đó là sản phẩm nước giải khát lên men
từ trái cây - một loại đồ uống được lên men trực tiếp từ dịch quả khơng qua
chưng cất, có độ cồn thấp và ở nước ta có nguồn nguyên liệu phong phú cho
việc nghiên cứu sản phẩm này. Không chỉ dừng lại ở đó, để tạo chỗ đứng trên
thị trường ngày nay không phải là một vấn đề đơn giản. Vậy nên, ngay từ ngày
đầu xâm nhập thị trường phải thể hiện rõ đây là sản phẩm có chất lượng, an
tồn, tốt cho sức khoẻ người tiêu dùng. Cùng với nhu cầu sử dụng nước giải
khát ngày càng tăng và đang chuyển dần từ sản phẩm pha chế truyền thống
sang sản phẩm nước giải khát lên men tự nhiên có chứa: axit amin, muối
khoáng, vitamin,...được sản xuất từ trái cây (Phạm Ngọc Tuấn, 2009 và Trần
Thị Luyến, 1998).
Vì những lí do trên nên đề tài: “ Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát
lên men từ chuối xiêm (Musa Paradisiaca L.) ” được thực hiện nhằm để xây
dựng quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ chuối xiêm và đưa vào sản
xuất dòng sản phẩm nước giải khát từ chuối để đáp ứng nhu cầu của người tiêu
dùng ngày nay.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ chuối xiêm (Musa
Paradisiaca L.) đạt chất lượng, có hương vị mới lạ, đáp ứng nhu cầu của
người dùng hiện nay.

1


1.3. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu cách xử lý chuối xiêm để lên men đạt thể tích rượu nhiều nhất có
giá trị cảm quan cao.
So sánh kết quả lên men tự nhiên với kết quả lên men có bổ sung đường, bổ
sung men.
Nghiên cứu tỉ lệ phối trộn thích hợp giữa dịch siro chuối xiêm và dịch rượu
chuối xiêm cho sản phẩm nước giải khát lên men có chất lượng.

2


Chương 2
Lƣợc khảo tài liệu
2.1. Tình hình sản xuất nƣớc giải khát lên men
2.1.1. Tình hình sản xuất nƣớc giải khát lên men trên thế giới
Nước giải khát là một loại đồ uống rất quan trọng đối với đời sống của con
người, ngoài việc cung cấp một lượng nước đáng kể để tham gia vào quá trình
trao đổi chất của tế bào, nó cịn bổ sung cho cơ thể một lượng lớn các chất
dinh dưỡng, các loại muối khoáng,... đủ để bù đắp cho những hao hụt về năng
lượng và dinh dưỡng đã bị tiêu hao trong các hoạt động sống của con người.
Vì vậy nước giải khát trở thành nhu cầu tất yếu không thể thiếu được đối với
cuộc sống của con người.
Trên thế giới sản phẩm nước giải khát có gas truyền thống thường được pha
chế từ đường, hương liệu, màu, CO2 và một số hoá chất khác đã chiếm lĩnh thị
trường quốc tế suốt thế kỷ 20. Khi điều kiện sống của con người được nâng
cao thì nhu cầu sử dụng nước giải khát ngày càng tăng và chuyển dần từ loại
nước giải khát pha chế truyền thống sang loại nước giải khát chứa các chất

dinh dưỡng như axit amin, vitamin, muối khoáng,... được sản xuất từ các loại
trái cây. Đây được coi là mặt hàng chiến lược chủ yếu của thế kỷ 21, nhiều
quốc gia như Mỹ, Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc,... đã nghiên cứu và sản xuất
nhiều sản phẩm nước giải khát từ các loại trái cây: cam, dứa, xồi, dâu... có
chất lượng rất cao và chiếm lĩnh thị trường (Phạm Ngọc Tuấn, 2009).
Nước giải khát lên men từ trái cây được coi là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng
cao nhờ q trình lên men của vi sinh vật, mang một mùi vị mới lạ, tạo cảm
giác nồng nhẹ khi thưởng thức, rất phù hợp với sở thích khám phá sự mới lạ
của giới trẻ hiện nay.
Ngồi ra, một sản phẩm cũng có nguồn gốc từ trái cây là rượu vang - thức
uống có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon và có lợi cho sức khỏe.
Trên thế giới, nhất là ở các nước Châu Âu, rượu vang đã có từ lâu đời và được
dùng rất phổ biến. Rượu vang ở nhiều nước trên thế giới đã có lịch sử phát
triển khá lâu đời như: Anh, Pháp, Mỹ, Nhật…

3


Bảng 1: Một số nƣớc sản xuất rƣợu vang hàng đầu thế giới
Thứ tự

Quốc gia

Sản lƣợng (tấn)

1

Pháp

5,329,449

2

Ý

5,056,648

3

Tây Ban Nha

3,934,140

4

Mỹ

2,232,000

5

Ác-hen-ti-na

1,564,000

6

Trung Quốc

1,300,000

7

Úc

1,274,000

8

Nam Phi

1,157,895

9

Đức

1,014,700

10

Chi-lê

788,551

(Nguồn: internet, 2012)
2.1.2. Tình hình sản xuất nƣớc giải khát lên men tại Việt Nam
Việt Nam là một đất nước có cây ăn quả rất đa dạng và phong phú, thuận lợi
cho công nghiệp sản xuất nước giải khát lên men từ trái cây. Nhưng khi nói
đến sản phẩm này, nó vẫn cịn là một loại thức uống lạ, vì vậy mà dòng sản

phẩm này vẫn chưa thật sự phát triển và chưa chiếm lĩnh thị trường Việt.
Hiện nay đã có một số sản phẩm từ trái cây như: BLUEBIRD, TREETOP…
của Mỹ được sản xuất từ dịch trái nho, táo đã và đang có mặt trên thị trường
Việt Nam, tuy nhiên giá của sản phẩm còn cao so với thu nhập của phần đông
người tiêu dùng Việt (Phạm Ngọc Tuấn, 2009).
Việc nghiên cứu sản xuất nước giải khát lên men từ trái cây là hoàn toàn phù
hợp với xu thế phát triển chung của thế giới và khu vực.
Khó khăn và tiềm năng phát triển của Việt Nam:
Khó khăn:
Nguyên liệu sản xuất khơng tập trung, cơ sở sản xuất cịn nhỏ lẻ.
Nhiệt độ mơi trường cao có ảnh hưởng khơng tốt chất lượng sản phẩm.
Thị trường tiêu thụ chưa mạnh.

4


Tiềm năng phát triển:
Một sản phẩm muốn đứng vững trên thị trường thì địi hỏi sức tiêu thụ là rất
lớn. Việt Nam là đất nước rất có tiềm năng thu hút khách du lịch quốc tế, nên
đó là những điều kiện để dòng sản phẩm nước giải khát lên men từ tái cây Việt
vươn xa hơn. Nguồn nguyên liệu trái cây ở nước ta đa dạng và phong phú,
chúng ta có thể sử dụng nhiều loại trái cây khác nhau để lên men và sản xuất
sản phẩm nước giải khát mang nhiều hương vị khác nhau. Chỉ cần lựa chọn
chính xác các loại dịch quả và xây dựng một quy trình kĩ thuật ổn định, tối ưu
để sản xuất nước giải khát đạt chất lượng cao.
2.2. Khái quát nƣớc giải khát lên men
Nước giải khát lên men là sản phẩm lên men từ nước quả tự nhiên hoặc kết
hợp dịch rượu vang của loại nước quả đó nhờ nấm men và vi khuẩn lactic.
Trong q trình lên men, ngồi q trình lên rượu cịn q trình lên men axit
hữu cơ (mà chủ yếu là chuyển từ các axit hữu cơ thành axit lactic). Nhờ môi

trường dinh dưỡng phong phú nên sản phẩm hình thành ngồi etanol, cịn có
axit hữu cơ, glyxerin, các chất tạo hương làm cho nước giải khát có hương vị
đặc biệt mà các sản phẩm nước giải khát bình thường khơng có (Phạm Ngọc
Tuấn, 2009).
2.3. Thành phần dinh dƣỡng của nƣớc giải khát lên men
2.3.1. Thành phần chính
Ethanol: Ethanol được hình thành trong q trình lên men đường glucose,
saccharose nhờ nấm men. Hàm lượng ethanol lên men tự nhiên thường chiếm
7 – 16% về thể tích.
Hàm lƣợng đƣờng: Chủ yếu là fructose và một ít galactose. Lượng đường
khử và lượng cồn phải tỉ lệ thuận với nhau nhằm cân đối độ cồn và độ ngọt.
Axit: Hàm lượng axit tổng số từ 4 - 7g/l. Gồm axit tatric, axit malic, axit
citric, xit oxalic,…
Độ pH: pH = 2,9 – 3,9, vị chua axit cân đối với vị ngọt của đường, cồn,
glyceryl và vị chát của polyphenol, tanin.
Muối khoáng: Chứa một lượng phong phú các loại muối với hàm lượng rất
thấp (P, S, K, Na, Ca, Fe, Mn,…). Có vai trò rất quan trọng làm tăng hương vị
và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
Vitamin: Vitamin có sẵn trong nước quả được giữ lại khi lên men. Giàu
vitamin các loại: vitamin B, vitamin C, vitamin A,…

5


Polyphenol: Các polyphenol phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và kỹ thuật sản
xuất, hàm lượng của chúng sẽ khác nhau nếu nguyên liệu khác nhau và kỹ
thuật sản xuất khác nhau. Đối với các loại nước giải khát lên men thì
polyphenol có vai trị:
Tạo màu cho nước giải khát: flavonol cho màu vàng, antoxian cho màu đỏ.
Tạo vị chat (tanin).

Ổn định thành phẩm, kéo dài thời gian bảo quản do các polyphenol và tanin có
khả năng kháng khuẩn mạnh.
Hợp chất chống oxy hóa: SO2 có khả năng cố định oxy ở trạng thái hòa tan
trong sản phẩm lên men, giúp bảo vệ các hợp chất khác khỏi bị oxy hóa. Các
chất bị oxy hóa có thể là: các chất màu, các hợp chất tanin, các hợp chất thơm,
ethanol.
2.3.2. Thành phần vi sinh vật trong lên men
Hệ vi sinh vật có lợi trong lên men tự nhiên:
Vi khuẩn: Hiếu khí bắt buộc, vi khuẩn thuộc giống: Bacillus, Pseudomonas,
Microcicus, và vi khuẩn acetic thuộc giống Acetobacter.
Nấm mốc: Hiếu khí bắt buộc, nấm mốc thuộc giống: Aspergiluss, Penicillium,
Rhizopus, Botrytis.
Nấm men: Có các loại nấm men khác nhau: Saccharomyces cerevisias,
Hanseniapora, Metschnikowia,...
2.3.3. Nấm men thƣờng sử dụng trong lên men
Saccharomyces cerevisias phổ biến trong lên men rượu vang chiếm 80% trong
tổng số Saccharomyces.
Hình dáng tế bào: hình ovan, tế bào dạng bụi hoặc dạng bơng.
Sinh sản: nảy chồi và tạo bào tử
Hệ enzym: có enzym invertase có khả năng khử đường saccharose thành
glucose và fructose
Nguồn dinh dưỡng carbon: đường, cồn và axit hữu cơ
Tác nhân sinh trưởng: axit petotinic, biotin, mezoinozit, tiamin, piridoxin.
2.4. Vi sinh vật gây hại cho chất lƣợng sản phẩm lên men
Vi khuẩn
Vi khuẩn lactic: có thể tạo mùi hơi do sự phân hủy lysine tạo ra histamin, từ
histidine và các amin khác gây nhức đầu.
Vi khuẩn acetic: chủ yếu là Acetobacter aceti, có thể phát triển sau khi sản
phẩm được đóng chai nếu nút chai không thật chặt, sẽ tạo axit acetic gây vị
chua giấm.

Bacillus gây mùi khó chịu và gây đục dịch lên men.

6


Streptomyces gây mùi “đất” cho dịch lên men.
Nấm men
Zygosaccharomyces, Pichia: làm đục và tạo mùi làm ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm lên men.
Brettanomyces, Dekkra: tạo ra mùi khó chịu do hợp chất vinyl phenol sản
phẩm phân hủy amino axit.
Saccharomyces: xác nấm men chết làm đục dịch lên men, sủi bọt do CO2
Nấm mốc: vi sinh vật hiếu khí nhạy cảm với ethanol và sulfite.
(Lương Đức Phẩm, 1998)
2.5. Sơ lƣợc về chuối xiêm
2.5.1. Đặc điểm thực vật học
Cây chuối xiêm (Musa Paradisiaca L.) thuộc họ Chuối, được trồng chủ yếu
để lấy trái. Vì cây thường mọc lên cao, thẳng và hơi vững, nó thường bị lầm
lẫn với thân cây thật, trong khi "thân" chính của nó là một "thân giả" (tiếng
Anh: pseudostem). Thân giả của một số lồi có thể cao tới 2 - 8m, với lá kéo
dài 3,5m. Mỗi thân giả có thể ra 1 buồng chuối màu vàng, xanh, hay ngay cả
màu đỏ.
Quả chuối xiêm xếp thành nải treo trên một buồng, mỗi buồng có 3 - 20 nải,
mỗi nải có khoảng 12 - 15 quả. Một quả trung bình nặng 125g, trong số đó vào
khoảng 75% là nước và 25% là chất khơ. Mỗi quả chuối chín có vỏ dai, bên
trong là thịt quả chín mềm, ăn được. Thịt quả ăn được ở dạng tươi hay qua chế
biến. Những người phương Tây thường ăn thịt chuối còn tươi, trong khi một
số nước Á Đơng lại có cách chế biến là nấu chín. Quả chuối xiêm thường có
nhiều sợi (gọi là bó libe) nằm giữa vỏ và thịt, chuối chứa nhiều vitamin B6,
vitamin C và kali.

Hoa chuối xiêm điển hình với hoa đực ở đầu và hoa cái mọc trên cao hơn hoa
đực. Cây chuối có thân giả lên tới 6 - 7,6m, mọc lên từ một thân ngầm, lá
chuối ra theo hình xoắn và có thể kéo dài 2,7m và rộng 60cm. Cây chuối là
loài thân thảo lớn nhất. Hoa chuối thường lưỡng tính, đầu hoa thường ra một
hoa đực riêng, khơng sinh sản, cịn được gọi là bắp chuối. Bắp chuối được
dùng như rau ở phương Đơng, nó được hấp, trộn salad, hoặc ăn sống. Các hoa
cái ở trên hoa đực và không cần được thụ phấn để tạo quả chuối.
Có phác hoa dạng gié tạo thành buồng chuối ở tận ngọn. Có rất nhiều hoa
trong một buồng, có thể lên tới 19000 hoa, sắp thành hai hàng tạo thành nải
chuối. Các hoa đực nằm ở nải trên ngọn của buồng, còn ở gần cọng của phác
hoa (gốc của buồng) là hoa lưỡng phái. Hoa có 5 tiểu nhụy, bầu nỗn 3 tâm bì

7


tạo thành 3 buồng, mỗi buồng có nhiều tiểu nỗn. Vịi nhụy duy nhất với
nuốm hình chùy. Trái là phì quả. Trái khơng hột gọi là trinh quả.Thường trái
có nhiều hột (ipedia).
2.5.2. Nguồn gốc và chủng loại
Nguồn gốc: từ khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới ở Đông Nam Á.
Chủng loại:
Giới: Plantae
Bộ: Zingiberales
Họ: Musaceae

Hình 1: Cây và quả chuối xiêm (Musa Paradisiaca L.)
2.5.3. Thành phần dinh dƣỡng của chuối xiêm (Musa Paradisiaca L.)
Bảng 2: Thành phần dinh dƣỡng trong 100g chuối xiêm
Thành phần

Khối lƣợng

Nước(g)
Calo
Gluxit tổng + xenluloza (g)
Protein (g)
Lipit (g)
Tro (g)
Canxi (mg)
Photpho (mg)
Sắt (mg)
Vitamin A ( g)
Ribofla Vitamin B (mg)
Acid ascorbic Vitamin C (mg)

71,6
100,0
26,1
1,2
0,3
0,8
12,0
32,0
0,8
225,0
0,03
14,0
()

8

Cịn có magie, natri, các chlorua, phosphat, lưu huỳnh, kẽm. Xét về mặt dinh
dưỡng, chuối có giá trị hơn cả khoai tây và tương đương với thịt, cứ 100g có
thể cho 100 calo và dễ tiêu hố.
Trong chuối xiêm có 2 hợp chất quan trọng về mặt sinh lý là serotinin và norepinephrin, cùng với dopamin và một catecholamin chưa xác định. Do có các
hoạt chất này mà chuối có những ứng dụng quan trọng trong y học (chữa đau
tạng phủ, táo bón, lt ống tiêu hố,...).
Bầu của hoa chuối chứa tryptophan và các hợp chất indol.
2.5.4. Tác dụng của chuối xiêm
Nguồn bổ sung năng lƣợng hoàn hảo cho hoạt động thể lực
Loại quả này bổ sung dinh dưỡng rất tốt cho vận động viên và người làm công
việc nặng nhọc. Một bữa ăn chỉ tồn với chuối cũng có thể cung cấp đủ năng
lượng để duy trì hoạt động thể lực hàng giờ đồng hồ. Trong chuối có cả
carbohydrate hấp thu nhanh và carbohydrate hấp thu chậm. Trong những hoạt
động thể lực kéo dài, khi năng lượng bị hao hụt nhiều, cơ thể phải huy động
đến lượng đường trong máu để cung cấp cho cơ bắp. Glucose trong chuối
được hấp thu nhanh vào máu và có thể bổ sung tức thì lượng đường bị hao hụt,
giúp vận động viên phục hồi sau khi vận động mệt mỏi. Đường fructose trong
chuối được hấp thu chậm hơn.
Huyết áp tốt hơn: Chuối xiêm giàu kali nên là loại quả rất tốt giúp huyết áp ở
trạng thái ổn định và giúp cho trí não họat động nhạy bén và linh hoạt. Do có
hàm lượng kali cao, chuối có khả năng phịng và chữa bệnh cao huyết áp.
Theo một nghiên cứu của Đại học Johns Hopkins (Mỹ), để chữa trị bệnh này,
bệnh nhân cần ăn 5 quả chuối xiêm mỗi ngày (được khoảng 2,3g kali). Còn
các nhà nghiên cứu Ấn Độ lại cho rằng, chỉ cần ăn mỗi ngày 2 quả chuối là đủ
để huyết áp giảm xuống sau một thời gian ngắn. Một số người tình nguyện ở
Đại học Manipal đã ăn chuối với liều lượng này và chỉ sau một tuần, huyết áp
của họ giảm 10%. Các nhà khoa học Ấn Độ giải thích, cơn cao huyết áp xuất
hiện do tác động của chất gây co mạch máu; và một hợp chất trong chuối (nhất

là chuối chín) có tác dụng ức chế enzyme tạo ra chất này. Họ khuyên rằng,
những bệnh nhân đang dùng thuốc hạ áp không nên ăn chuối để tránh sự cộng
hưởng tác dụng.
Chữa táo bón và ngăn ngừa ung thƣ ruột già: Thịt chuối xiêm chín mềm,
mịn, nhưng lại chứa nhiều chất xơ khơng hịa tan. Chúng hấp thu nước và kích
thích nhu động ruột nên có tác dụng chống táo bón rất tốt. Mặt khác, việc kích
thích nhu động ruột sẽ thúc đẩy nhanh sự lưu thông trong ruột già, làm giảm
thời gian tiếp xúc với niêm mạc ruột của các chất độc hại hoặc có khả năng

9


gây ung thư. Chất xơ cịn có thể hịa quyện, kết dính những chất độc hại này
để đưa theo phân ra ngồi. Do đó, ăn chuối xiêm hằng ngày có thể giúp bảo vệ
niêm mạc ruột và phòng ngừa được nhiều chứng bệnh ở ruột già.
Giúp bình tĩnh: Trong thịt chuối xiêm có lượng vitamin B cao nên có giúp
giữ bình tĩnh rất tốt.
Giảm bệnh thiếu máu: Chuối xiêm có nhiều sắt vì thế giúp trị bệnh thiếu
máu.
Điều trị tiêu chảy: Ở các nước phương Tây, bệnh nhân bị tiêu chảy thường
được bác sĩ khuyên ăn chuối. Chất pectin trong chuối làm nhẹ bớt chứng tiêu
chảy và giảm nguy cơ ung thư ruột. Loại quả này còn giúp thức ăn dễ tiêu,
kích thích tái tạo niêm mạc dạ dày, tăng tiết chất nhầy và làm lành các vết loét
ở bộ phận này.
Tăng cƣờng miễn dịch: Quả chuối xiêm có khả năng lớn nhất trong việc
tăng cường hệ miễn dịch, tăng bạch cầu và sinh ra chất INF để tiêu diệt các tế
bào khác thường. Các nhà khoa học Nhật Bản đang nghiên cứu để tìm ra hoạt
chất chống ung thư trong quả chuối.
Giúp giảm stress: Trong quả chuối xiêm chín có một chất đặc biệt giúp não
sản sinh ra chất hydroxylamin, làm giảm tâm trạng lo lắng, buồn phiền. Do đó,

những người bị stress, xúc động mạnh hoặc buồn bực quá mức nên ăn 2 - 3
quả chuối/ngày. Ngoài ra, chuối còn được nghiên cứu trong lĩnh vực da liễu.
Vỏ quả chuối chứa một hoạt chất có tác dụng ức chế sự sinh sản, phát triển của
vi khuẩn và nấm, giúp chữa trị các bệnh mẩn ngứa. Từ dược liệu này, các nhà
khoa học Anh đã sản xuất một loại thuốc chữa vẩy nến (tên thương phẩm là
Exorex).
Chữa sỏi thận: Chọn chuối hột thật chín, lấy hột phơi khơ, tán nhỏ nấu lấy
nước uống, cho 7 thìa nhỏ (thìa cà phê) bột hột chuối vào 2 lít nước đun nhỏ
lửa, khi còn 2/3 nước là được, uống hằng ngày như nước trà, uống liền 2-3
tháng, cho kết quả khá tốt ().

10


2.6. Một số q trình chuyển hố trong lên men rƣợu

Đƣờng phân
tạo pyruvat

Khử pyruvat
tạo ethanol

Hình 2: Sơ đồ sự chuyển hóa đƣờng glucose thành ethanol
()

Lên men malomalic là chuyển axit malic thành axit lactic do các vi khuẩn
lactic và các vi khuẩn khác như Bacterium gracile, Micrococcus malolactius,
Micrococcus acidovorax, Micrococcus variococcus thực hiện.

11

Hình 3: Chuyển axit malic thành axit lactic
()

Ngồi ra các vi khuẩn lactic còn tạo ra 1 số sản phẩm khác có vai trị quan
trọng trong tạo hương vị riêng, đặc trưng cho rượu vang như axit acetic,
diacetyl, acetoin, butanediol, ethyl lactac, diethyl succinate, acrolein,...

Hình 4: Các sản phẩm của vi khuẩn lactic
()

12


2.7. Các yếu tố ảnh hƣởng đến nấm men trong lên men dịch quả chuối
xiêm
Chọn nấm men thuần chủng Saccharomyces vivi và Saccharomyces oviformis,
hoặc để lên men hoàn toàn tự nhiên ta có thể dùng chính nấm men từ trong thịt
quả.
Yêu cầu đối với nấm men: có hoạt lực lên men cao, sử dụng đường cho lên
men gần như hoàn toàn, kết lắng tốt, làm trong dịch rượu nhanh, chịu được độ
rượu cao và độ acid của môi trường, cũng như các chất sát trùng (Lương Đức
Phẩm, 2006).
Hàm lƣợng đƣờng
Khi lên men phải tạo điều kiện cho nấm men hoạt động mạnh. Vì vậy cần theo
dõi hàm lượng đường thay đổi trong quá trình lên men. Nếu nấm men ngừng
hoạt động, mơi trường cịn nhiều đường khử, các sinh vật khác phát triển dễ
dàng, làm giảm chất lượng rượu.
Hàm lượng đường từ 10-25%, quá trình lên men vẫn bình thường.

Hàm lượng đường >25% thì quá trình lên men bị chậm và khó khăn.
Hàm lượng đường chiếm 35% thì q trình lên men xảy ra rất yếu và chậm.
Nhiệt độ
Nhiệt độ thích hợp là 20 – 30oC cần được giữ ổn định trong suốt quá trình lên
men. Nhiệt độ lên men cao, thời gian lên men ngắn, độ cồn có thể thấp, đường
cịn sót nhiều và chất lượng sản phẩm khơng tốt.
Hàm lƣợng O2: cần thiết trong giai đoạn đầu của q trình lên men để tăng
sinh khối.
pH: pH thích hợp cho nấm men hoạt động là 3 - 3,5. Sử dụng CaCO3, axit
tactric, axit citric,… để điều chỉnh pH thích hợp. Nếu dịch quả quá chua thì
dùng tactra amon kali hay amon hydroxyt (NH4OH) để trung hoà.
Nguồn nitơ
Nguồn nitơ cần thiết cho nấm men sinh trưởng. Trong dịch nước quả đã chứa
đủ chất khoáng đối với nhu cầu sinh trưởng của nấm men.
Trong sản xuất nhỏ, dụng cụ sử dụng để tách chiết dịch quả không dùng dụng
cụ bằng sắt, đồng vì sẽ gây kết tủa rượu.
Thời gian xử lí dịch quả cần tiến hành khẩn trương để tránh sự oxi hóa dịch
quả và nhiễm tạp khuẩn dẫn đến giảm chất lượng.
Trong sản xuất quy mô công nghiệp, quả được ép và lọc trong phòng chứa
CO2 để tránh sự oxi hóa. Quả khơng bị nghiền nát để tránh hạt khơng bị bể sẽ
giải phóng chất độc trong hạt gây ngộ độc cho người sử dụng.
Nguồn giống có thể chuẩn bị ở dạng dịch men hoặc bánh men khô.

13


Các chủng nấm men thường sử dụng: Saccharomyces ellipsoideus,
S.cerevisiae, S.oviformis, Torulopsis,...(Lương Đức Phẩm, 2006).
2.8. Các giai đoạn lên men rƣợu vang ở quy mô công nghiệp
2.8.1. Giai đoạn lên men chính

Nấm men được đưa vào bể lên men ở nhiệt độ ổn định 20 – 30oC.
Thời gian lên men 7-10 ngày, đây là giai đoạn nấm men họat động mạnh nhất,
tiêu thụ nguyên liệu mạnh nhất, phần lớn đường chuyển hóa thành etanol.
Độ cồn đạt được 8% - 10%
Dịch thu được gọi là “rượu vang non”.
2.8.2. Giai đoạn lên men phụ
Lên men phụ giúp ổn định chất lượng rượu, làm trong rượu, làm tăng hương
cho rượu.
Nhiệt độ 15 - 18oC, thời gian lên men từ vài tuần đến vài tháng.
Phần đường còn lại sẽ bị phân giải, các chất thơm được tạo ra.
Lên men malolactic chuyển hóa axit malic thành axit lactic, giảm độ chua và
vị chát của tanin không đối chọi với axit malic. Chỉ xảy ra vài ngày hay vài
tuần sau khi lên men rượu. Dịch thu được gọi là “rượu vang sống”.
Giai đoạn vang chín
Tàng trữ rượu ở 4 - 10oC trong vài tháng hoặc vài năm, thậm chí có thể hàng
chục năm.
Giai đoạn này tạo nhiều phần hương và vị hơn.
Sử dụng một số biện pháp kĩ thuật làm tăng chất lượng của rượu:
Đóng nút chai thật chặt
Hạ thổ sau 2 năm sẽ có chất lượng rượu tốt và thơm ngon.

(Nguồn: internet, 2012)
Hình 5: Rƣợu vang đƣợc chứa trong thùng gỗ và cất trữ

14


Nhiều loại rượu trưởng thành trong thùng gỗ sồi thậm chí nhiều loại cịn được
lên men trong thùng sồi.
Chất phenol trong gỗ sồi khi tác dụng với rượu vang sẽ tạo ra mùi vanilla và vị

ngọt chát của trà hay vị ngọt của hoa quả.
Gỗ sồi cũng tác động lên màu sắc của rượu.
Ví dụ: vang trắng khi lên men trong thùng gỗ sồi sẽ có màu vàng rơm và trắng
đục. Vang trắng khi lên men trong thùng inox rồi ủ trong thùng gỗ sồi sẽ có
màu vàng hổ phách.
Khoảng hở giữa các thanh gỗ sẽ cho phép một lượng nhỏ nước và cồn của
rượu bay hơi ra ngoài và một lượng oxy nhỏ vào trong, tác động đến rượu cốt.
Khi lượng cồn giảm đi, vang sẽ có hương vị đậm đặc hơn. Mặt khác, lượng
oxy nhỏ lọt vào trong thùng cũng sẽ là chất xúc tác làm cho độ chát (tanin) của
rượu dịu ngọt hơn.
Rượu được ủ trong thùng gỗ sồi sẽ tiếp nhận những đặc tính và mùi vị của gỗ
nhiều hơn là rượu lên men trong thùng gỗ sồi.
Thường các mùi vị cảm nhận được từ rượu vang ủ trong thùng gỗ sồi là mùi
caramel, sữa kem, mùi khói hun, gia vị và kem vanila. Tùy loại nguyên liệu
mà rượu vang có thể có mùi sữa dừa, quế và tử đinh hương. Với vang đỏ, mùi
đặc trưng là mùi kẹo cà phê hoặc cà phê Moccha.
Một số bệnh và cách xử lý trong lên men
Chỉ có lên men malolactic là tăng chất lượng của rượu vang, còn những biến
đổi khác do vi khuẩn lactic gây ra đều có hại vì phá huỷ các thành phần cơ bản
của vang, lam cho rượu vang bị “bệnh”.
Bệnh vang dính
Đặc điểm: vang khơng chảy đều, lỏng như nước mà dính như hồ nếp. Bệnh
này thường kéo theo bệnh chua và bệnh đắng.
Nguyên nhân: do vi khuẩn lactic (đặc biệt là Leuconostoc) tiết ra 1 loại đường
riêng gọi là dextran.
Cách xử lí: lên men rượu vang xong nên thêm SO2 để tiệt trùng.
Bệnh chua lactic
Đặc điểm: rượu có mùi chua khó chịu.
Nguyên nhân: khi quả quá ngọt hoặc cho thêm quá nhiều đường, kĩ thuật lên
men thấp, làm cho nấm men ngừng hoạt động, hoặc do cấy men chưa đủ, nhiệt

độ cao, thiếu oxy,… vi khuẩn lactic sẽ chuyển hoá đường khử thành đường
manit và axit bay hơi.
Cách xử lí: loại bớt vi khuẩn ngay từ đầu bằng cách lọc kĩ nước quả. Thêm
SO2 và tạo điêu kiện thuận lợi cho nấm men hoạt động tốt.

15


Bệnh đắng
Đặc điểm: rượu bị chua, có vị đắng
Nguyên nhân: do vi khuẩn lactic phá huỷ glycerin hình thành các chất
acrolein.
Cách xử lí: Thêm SO2 tiệt trùng bằng nhiệt.
Bệnh chua giấm
Đặc điểm: rượu có mùi giấm
Nguyên nhân: do vi khuẩn acetic chuyển hoá cồn trong rượu thành acid acetic.
Cách xử lí: loại bớt khuẩn ngay từ đầu bằng cách lọc, giữ vệ sinh trong q
trình sản xuất. Tránh khơng để rượu tiếp xúc với O2.
Bệnh vang bị đục
Nguyên nhân: do xuất hiện những kết tủa màu trong rượu hay sự oxi hố của
thành phần polyphenol có trong ngun liệu làm rượu, hoặc sự tạo kết bông
protein của thành phần tanin trong rượu và một số dạng kết tủa khác.
Cách xử lí: chọn ngun liệu thật sạch, khơng lẫn tạp chất có thành phần sắt
hoặc đồng. Thanh trùng ở nhiệt độ 70 - 80oC rồi lọc kĩ. Hạn sự chế tiếp xúc
với O2.

16