ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC CHANH DÂY LÊN MEN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA - VŨNG TÀU
VIỆN KỸ THUẬT - KINH TẾ BIỂN
----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC
CHANH DÂY LÊN MEN
Trình độ đào tạo: Đại học
Ngành: Cơng nghệ Kĩ Thuật Hố Học
Chun ngành: Hóa Dầu

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Trần Thị Duyên
Sinh viên thực hiện: Đỗ Thị Huyền
MSSV: 13030430
Lớp: DH13HD

Bà Rịa - Vũng Tàu, tháng 06 năm 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA - VŨNG TÀU

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển

Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI
ĐỒ ÁN/ KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP
(Đính kèm Quy định về việc tổ chức, quản lý các hình thức tốt nghiệp ĐH, CĐ ban
hành kèm theo Quyết định số 585/QĐ-ĐHBRVT ngày 16/7/2013 của Hiệu trưởng

Trường Đại học BR-VT)

Họ và tên sinh viên: ĐỖ THỊ HUYỀN

Ngày sinh:08/08/1995

MSSV

: 13030430

Lớp: DH13HD

Địa chỉ

:135/A1 Lê Quang Định, phường Thắng Nhất, Tp Vũng Tàu

E-mail

:

Trình độ đào tạo

: Đại học

Hệ đào tạo

: Chính quy

Ngành

: Cơng nghệ kĩ thuật hóa học

Chuyên ngành

: Hóa dầu

1. Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên men
2. Giảng viên hướng dẫn: ThS. Trần Thị Duyên
3. Ngày giao đề tài: 02/2017
4. Ngày hồn thành đồ án/ khố luận tốt nghiệp: 06/2017
Vũng Tàu, ngày…….tháng…..năm 2017
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

(Ký và ghi rõ họ tên)

Đỗ Thị Huyền
TRƯỞNG NGÀNH
(Ký và ghi rõ họ tên)

P. VIỆN TRƯỞNG
(Ký và ghi rõ họ tên)


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................

..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
Vũng Tàu, ngày...... tháng....... năm 2017
Giảng viên hướng dẫn
(Ký ghi rõ họ tên)


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
........................................................................................................................
.........................................................................................................................
..................................................................................................................................

Vũng Tàu, ngày...... tháng....... năm 2017
Giảng viên phản biện

(Ký ghi rõ họ tên)


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án này do tôi tự thực hiện và nghiên cứu dưới sự hướng
dẫn của ThS. Trần Thị Duyên.
Tôi xin cam đoan trong quá trình thực hiện đồ án khơng sao chép số liệu từ bất
kì một đề tài, đồ án, bài báo cáo khoa học nào. Các số liệu và kết quả trong đề tài này
là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất cứ cơng trình nghiên
cứu nào trước đây.
Để hồn thành cuốn đồ án này, tơi đã sử dụng các tài liệu được trích dẫn và
nêu tên tác giả cụ thể - được đính kèm theo mục tài liệu tham khảo.
Vũng tàu, tháng 6 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Đỗ Thị Huyền


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin chân thành cám ơn Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu đã
tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đồ án này.
Tôi xin cám ơn tất cả các quý thầy cô trong Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển đã
giúp đỡ đưa cho tôi những lời khuyên, lời dạy bảo hết sức quý báu trong thời gian
làm đồ án.
Đặc biệt tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến cô Trần Thị Duyên là người
trực tiếp hướng dẫn tôi, đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức và đưa ra những
lời góp ý cho tơi giúp tơi có thể hồn thành được cuốn đồ án này.
Ngồi ra tơi cũng xin cảm ơn gia đình bạn bè và những người thân đã ln
theo sát, ủng hộ, khích lệ, động viên tôi trong suốt quãng thời gian qua.
Dù đã cố gắng hết sức nhưng việc thiếu sót là khơng thể tránh khỏi. Do đó, tơi

mong muốn nhận được những nhận xét, những góp ý chân thành từ phía thầy cơ và
bạn bè để báo cáo này có thể hồn thiện hơn nữa.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Vũng tàu, tháng 6 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Đỗ Thị Huyền


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC .................................................................................................................. i
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ iii
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................v
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................3
1.1. Giới thiệu về chanh dây ......................................................................................3
1.1.1. Đặc điểm của cây chanh dây ............................................................................ 3
1.1.2. Giá trị dinh dưỡng và hướng sử dụng của chanh dây trong công nghiệp thực
phẩm ............................................................................................................................ 4
1.2. Tổng quan về nước giải khát lên men ................................................................8
1.2.1. Giới thiệu về nước giải khát lên men .............................................................. 8
1.2.2. Tình hình nghiên cứu nước giải khát lên men.................................................. 8
1.2.3. Quá trình lên men ........................................................................................... 10
1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men .................................................. 14
1.3. Tổng quan về nguyên liệu sản xuất nước chanh dây lên men ..........................16

1.3.1. Dịch ép chanh dây .......................................................................................... 16
1.3.2. Chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae .................................................. 17
1.3.3. Đường Saccharose .......................................................................................... 19
1.3.4. Chỉ tiêu chất lượng của nước giải khát lên men có độ cồn thấp .................... 20
CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................22
2.1. Đối tượng nghiên cứu.........................................................................................22
2.1.1. Địa điểm và thời gian thực hiện ..................................................................... 22
2.1.2. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 22
2.2. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................23
2.2.1. Phương pháp vi sinh ....................................................................................... 23
2.2.2. Phương pháp phân tích .................................................................................... 25
2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................... 28
2.2.4. Phương pháp đánh giá cảm quan .................................................................... 28
2.3. Bố trí thí nghiệm...............................................................................................28

Cơng nghệ hóa học

i

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển,BVU


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

2.3.1. Khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý của dịch ép chanh dây ................................. 28
2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men chanh dây ............ 28
2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa dịch quả và nước đến quá trình
lên men chanh dây ..................................................................................................... 30

2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của độ Brix trước khi lên men đến quá trình lên men chanh
dây ............................................................................................................................. 31
2.3.4. Khảo sát ảnh hưởng pH trước khi lên men đến quá trình lên men chanh dây
................................................................................................................................... 32
2.3.5. Khảo sát tỉ lệ men giống sử dụng trong quá trình lên men chanh dây ........... 33
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ...........................................................36
3.1. Một số chỉ tiêu hóa lý của dịch ép chanh dây ..................................................36
3.2. Xây dựng đường cong sinh trưởng của nấm men Saccharomyces cerevisiae .36
3.3. Ảnh hưởng của thời gian tới quá trình lên men chanh dây ..............................38
3.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa dịch ép chanh dây và nước đến quá trình lên
men chanh dây...........................................................................................................40
3.5. Ảnh hưởng của độ Brix trước khi lên men đến quá trình lên men chanh dây .41
3.6. Ảnh hưởng của độ pH trước khi lên men đến quá trình lên men chanh dây....43
3.7. Ảnh hưởng của tỷ lệ men giống đến quá trình lên men chanh dây ..................45
3.8. Chất lượng cảm quan sản phẩm .......................................................................47
3.9. Đề xuất quy trình sản xuất nước chanh dây lên men .......................................48
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................49
4.1. Kết luận ............................................................................................................49
4.2. Kiến nghị ..........................................................................................................49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................51

Cơng nghệ hóa học

ii

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển,BVU


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Giá trị dinh dưỡng có trong 100g chanh dây ..............................................5
Bảng 1.2. Một số chỉ tiêu của Cider ..........................................................................10
Bảng 1.3. Các sản phẩm thường gặp của q trình lên men kỵ khí ..........................11
Bảng 1.4. Các sản phẩm thường gặp của q trình lên men hiếu khí .......................11
Bảng 1.5. Chỉ tiêu vi sinh vật (TCVN 5042-1994) ...................................................20
Bảng 1.6. Chỉ tiêu cảm quan (TCVN 3215-79) ........................................................21
Bảng 1.7. Chỉ tiêu giới hạn kim loại nặng (TCVN 7045-2002) ...............................21
Bảng 1.8. Chỉ tiêu hóa học (TCVN 7945-2013) .......................................................21
Bảng 2.1. Thành phần của môi trường Sabouraud....................................................22
Bảng 2.2. Thông số các mẫu trong khảo sát thời gian lên men chanh dây ...............29
Bảng 2.3. Thông số các mẫu trong khảo sát tỷ lệ phối trộn ......................................30
Bảng 2.4. Thông số các mẫu trong khảo sát độ Brix ................................................32
Bảng 2.5. Thông số các mẫu trong khảo sát pH .......................................................33
Bảng 2.6. Thông số các mẫu trong khảo sát tỷ lệ nấm men......................................34
Bảng 3.1. Một số chỉ tiêu hóa lý của dịch ép chanh dây...........................................36
Bảng 3.2. Số lượng tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae theo thời gian .......37
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men chanh dây .....................38
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của thời gian đến điểm cảm quan .......................................... 39
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của tỷ lên phối trộn giữa dịch quả và nước đến quá trình lên
men chanh dây...........................................................................................................40
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn đến điểm cảm quan .................................. 41
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của độ Brix trước khi lên men đến quá trình lên men chanh dây
...................................................................................................................................42
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của độ Brix trước khi lên men đến điểm cảm quan............... 43
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của độ pH trước khi lên men đến quá trình lên men chanh dây
...................................................................................................................................43

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của độ pH trước khi lên men đến điểm cảm quan ............... 44
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của tỷ lệ men giống đến quá trình lên men chanh dây ........45
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến điểm cảm quan ............................... 46

Cơng nghệ hóa học

iii

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển,BVU


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

Bảng 3.13. Bảng điểm cảm quan đánh giá chất lượng sản phẩm .............................47

Cơng nghệ hóa học

iv

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển,BVU


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

DANH MỤC HÌNH
Trang

Hình 1.1. Chanh dây tím .............................................................................................3
Hình 1.2. Chanh dây vàng ...........................................................................................4
Hình 1.3. Một số sản phẩm từ chanh dây....................................................................7
Hình 1.4. Sơ đồ lên men thời kì cảm ứng .................................................................12
Hình 1.5. Sơ đồ lên men thời kì tĩnh .........................................................................13
Hình 1.6. Dịch ép quả chanh dây ..............................................................................17
Hình 1.7. Nấm men Saccharomyces cerevisiae ........................................................18
Hình 1.8. Tinh thể đường saccharose ........................................................................20
Hình 2.1. Môi trường tăng sinh và huấn luyện nấm men Saccharomyces cerevisiae
...................................................................................................................................23
Hình 2.2. Hình ảnh nấm men dưới kính hiển vi và buồng đếm hồng cầu ................24
Hình 2.3. Hình ảnh tế bào nấm men quan sát được khi nhuộm xanh methylen .......25
Hình 2.4. Mẫu trước và sau khi nung ........................................................................27
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men thích hợp ..................29
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tỷ lệ pha lỗng của dịch quả chanh dây và nước 31
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ Brix thích hợp cho quá trình lên men
chanh dây...................................................................................................................32
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định giá trị pH thích hợp cho quá trình lên men
chanh dây...................................................................................................................33
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nấm men thích hợp cho quá trình lên
men chanh dây...........................................................................................................34
Hình 2.10. Dịch chanh dây trong quá trình lên men .................................................35
Hình 2.11. Dịch chanh dây trước khi tiến hành lên men ..........................................35
Hình 2.12. Dịch chanh dây sau 3 ngày lên men ........................................................35
Hình 3.1. Đồ thị biểu thị đường cong sinh trưởng của nấm men Saccharomyces
cerevisiae ...................................................................................................................37
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ Brix và độ cồn
của sản phẩm nước chanh dây lên men ....................................................................39

Cơng nghệ hóa học

v

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển,BVU


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa dịch quả và nước
đến độ Brix và độ cồn của sản phẩm nước chanh dây lên men ...............................40
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của độ Brix trước khi lên men đến độ Brix
và độ cồn của sản phẩm nước chanh dây lên men ...................................................42
Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ pH trước khi lên men đến độ Brix và
độ cồn của sản phẩm nước chanh dây lên men .........................................................44
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tỷ lệ men giống pH đến độ Brix và độ
cồn của sản phẩm nước chanh dây lên men ..............................................................45
Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ men giống đến số lượng nấm men
trong sản phẩm nước chanh dây lên men ..................................................................46
Hình 3.8. Sản phẩm nước chanh dây lên men ...........................................................47
Hình 3.9. Quy trình sản xuất nước chanh dây lên men đề xuất ................................48

Cơng nghệ hóa học

vi

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển,BVU

Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

LỜI MỞ ĐẦU
Chanh dây chỉ mới du nhập vào Việt Nam không lâu nhưng đã và đang được
sử dụng rộng rãi trên thị trường. Chanh dây được đánh giá là một trong những loại
trái cây bổ dưỡng với nhiều dưỡng chất và vitamin cần thiết cho cơ thể như hàm
lượng chất béo, chất xơ, protein, khoáng chất, canxi, phốtpho, sắt, carotene, vitamin
B1, B2, B3 và các axit tự do. Chanh dây khơng chỉ tốt cho sức khỏe mà cịn góp
phần dưỡng da mịn màng hơn. Nhưng chanh dây lại có tính mùa vụ, khó bảo quản
lâu dài, dễ bị hư hỏng khi vân chuyển, lưu trữ. Vì thế mà người ta cần tìm ra các
phương pháp chế biến khác nhau để tạo ra sản phẩm mới nhằm tăng thời gian bảo
quản, tăng giá trị cho sản phẩm và để đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của con
người. Hiện nay trên thị trường chanh dây được chế biến ở các dạng như: cô đặc, làm
kẹo, bánh, kem, mứt, thạch, nước ép tươi. Nhưng việc chế biến chanh dây để tạo ra
sản phẩm nước giải khát lên men có độ cồn thấp vẫn chưa xuất hiện trên thị trường.
Nước giải khát lên men từ chanh dây là một sản phẩm hồn tồn mang tính tự
nhiên, khơng sử dụng hóa chất bảo quản, không màu thực phẩm, phù hợp với xu
hướng tiêu dùng hiện đại. Đây là sản phẩm giàu chất dinh dưỡng, rất tốt cho sức khỏe
nếu uống điều độ. Rất thích hợp cho người tiêu dùng đặc biệt là giới trẻ, phù hợp cho
cả người già và phụ nữ. Vì vậy nước giải khát lên men từ chanh dây hứa hẹn là một
sản phẩm đầy tiềm năng cho thị trường trong và ngồi nước. Nhằm đa dạng hóa sản
phẩm từ chanh dây, mang lại hiệu quả kinh tế cao, cải thiện đời sống cho bà con nhân
dân vùng trồng nguyên liệu cũng như thu về ngoại tệ cho đất nước, chúng tôi đã thực
hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên men”.
Mục tiêu đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến q trình lên men nước
chanh dây từ đó đề xuất quy trình sản xuất nước chanh dây lên men.
Nội dung nghiên cứu:
- Xây dựng đường cong sinh trưởng của nấm men Saccharomyces cerevisiae;

- Khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý của dịch ép quả chanh dây;
- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men;
- Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn giữa dịch quả và nước đến q trình
lên men;

Cơng nghệ hóa học

1

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

- Khảo sát ảnh hưởng độ Brix đến quá trình lên men;
- Khảo sát ảnh hưởng của độ pH đến quá trình lên men;
- Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men giống tới quá trình lên men;
- Đưa ra kết quả và đánh giá về các chỉ tiêu đã phân tích đối với q trình lên
men chanh dây bằng giống nấm men Saccharomyces Cerevisiae;
- Đề xuất quy trình sản xuất nước chanh dây lên men;
- Tiến hành lên men chanh dây với các thông số tối ưu đã khảo sát theo quy
trình đề xuất.

Cơng nghệ hóa học

2

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển

Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Giới thiệu về chanh dây
1.1.1. Đặc điểm của cây chanh dây
Chanh dây (Passion Fruit) còn được gọi là Lạc tiên, Chum bao, Chanh leo,
Mát mát, Dây mát, Mê ly... là loại cây leo nhiệt đới có dây leo mảnh, dài hàng chục
mét. Chanh dây có nguồn gốc từ nam Brazil, sau đó được mang sang Úc và Châu Âu
từ thế kỷ XIX. Là loại cây ăn trái có triển vọng ở các nước đang phát triển. Chanh
dây phát triển tốt ở nơi có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, cây cần được che mát.
Cây chanh dây mọc được trên nhiều loại đất trừ đất sét trộn ít hay nhiều cát, độ mùn
trên 1% và pH thích hợp 5,5 – 6. Đất cần được cung cấp nhiều chất hữu cơ và lượng
muối thấp. Mùa hoa quả cho năng suất cao: tháng 3 – 5 hoặc 8 – 12. Chanh dây gồm
2 loại: chanh dây tím và chanh dây vàng.[24]
a. Chanh dây tím (Passiflora edulis)[18]
- Nguồn gốc: miền nam Brazil, Paraguay và miền bắc Argentina.
- Vỏ trái màu tím đến tím sậm khi chín.
- Trái nhỏ đường kính 4 – 5 cm, nặng khoảng 30 – 45 g (bằng quả chanh lớn),
có tua dây, nhánh và gân lá xanh.
- Phổ biến ở vùng khí hậu mát (cao độ 1200 – 2000 m) , có vĩ độ cao (như Đà
Lạt, Tây Nguyên của Việt Nam) và cho hương vị trái ngon nhất. Trồng ở cao
độ < 1000 m.

Hình 1.1. Chanh dây tím

Cơng nghệ hóa học

3

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

b. Chanh dây vàng (Passiflora edulis forma flavicarpa)[18]
- Nguồn gốc: vùng Amazon của Brazil.
- Vỏ màu vàng chanh khi chín.
- Trái lớn hơn dạng trái tím khoảng 5 – 6cm, nặng khoảng 75 g (gần bằng trái
bưởi nhỏ), có tua dây, nhánh và gân lá ửng đỏ tím.
- Đây là dạng chịu nóng, thích hợp với vùng có độ cao thấp (0 – 800 m) như
đồng bằng sông Cửu Long.

Hình 1.2. Chanh dây vàng
 Trong đồ án này, chúng tơi chọn ngun liệu là loại chanh dây tím vì chanh dây
tím được trồng phổ biến hơn, dễ dàng thu mua hơn ở địa bàn tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu.
1.1.2. Giá trị dinh dưỡng và hướng sử dụng của chanh dây trong công nghiệp
thực phẩm
a. Giá trị dinh dưỡng [21]
Chanh dây rất giàu chất chống oxy hoá, khoáng chất, vitamin, và chất
xơ…Chanh dây là nguồn cung cấp chất xơ ăn kiêng. 100 g bột trái chanh dây chứa
10.4 g hoặc 27 % chất xơ. Một chất xơ tốt trong chế độ ăn uống giúp loại bỏ
cholesterol khỏi cơ thể. Là thuốc nhuận tràng số lượng lớn, nó cũng giúp bảo vệ niêm
mạc đại tràng bằng cách giảm thời gian tiếp xúc với các chất độc hại trong đại tràng

và lau sạch các chất độc hại gây ung thư từ ruột kết.
Chanh dây có chứa vitamin C, cung cấp khoảng 30 mg trên 100 g. Vitamin C
(ascorbic acid) là một chất chống oxy hố hịa tan trong nước mạnh mẽ. Sử dụng trái
cây giàu vitamin C giúp cơ thể con người phát triển đề kháng với các tác nhân gây

Công nghệ hóa học

4

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

bệnh giống như cúm và thu hẹp các gốc tự do có hại, chống viêm. Chanh dây cịn
chứa vitamin A (cung cấp khoảng 1274 IU/100 g) và các chất chống oxy hố
flavonoid như ß-carotene và cryptoxanthin-ß. Các nghiên cứu hiện tại cho thấy rằng
các hợp chất này có tính chất chống oxy hoá, và cùng với vitamin A tốt cho thị lực,
cần thiết để duy trì niêm mạc khỏe mạnh và da ngồi ra có thể giúp bảo vệ khỏi ung
thư phổi và ung thư miệng.
Chanh dây tươi rất giàu kali. 100 g bột chanh dây có khoảng 348 mg kali. Kali
là thành phần chính của tế bào và dịch cơ thể và giúp điều chỉnh nhịp tim và huyết
áp. Hơn nữa chanh dây cịn là một nguồn khống chất tuyệt vời như: Sắt, đồng, magiê
và phốt pho,…
Sau đây là kết quả phân tích phần thịt (áo hạt) quả chanh dây của Bộ Nông
nghiệp Hoa kỳ [23]
Bảng 1.1. Giá trị dinh dưỡng có trong 100g chanh dây
Thành phần

Giá trị

Thành phần

Giá trị

Năng lượng

97 kcal

Calci

13 mg

Nước

75,1 g

Photpho

64 mg

Protein

2,2 g

Sắt

1,6 mg

Chất béo

0,7 g

Magie

29 mg

Carbohydrates

23,38 g

Natri

28 mg

Chất xơ

10,4 g

Kali

348 mg

Tro

0,8 g

Kẽm

0,1 mg

Vitamin C

30 mg

Đồng

0,086 mg

Vitamin A

700 I.U

Acid béo no

0,059 g

Vitamin B2

0,13 mg

Acid béo một nối đôi

0,086 g

Vitamin B6

0,1 mg

Acid béo nhiều nối đôi

0,411 g

Vitamin E

1,12 mg_ATE

Niacin

1,5 mg

Cơng nghệ hóa học

5

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

b. Hướng sử dụng của chanh dây trong ngành công nghiệp thực phẩm [21], [23]
❖ Các bộ phận cây chanh dây dược dùng làm thuốc
- Trong Đông y: dịch ép quả chanh dây có vị chua, ngọt, tính mát, tác dụng thanh
nhiệt, giải khát, làm tăng hưng phấn, tăng cường khí lực và bổ dưỡng ngồi ra cịn có
tác dụng sinh tân, giải khát, khai vị, lợi tiểu, khử nóng, sát trùng. Các kết quả nghiên
cứu đã chứng minh rằng: Những người bị bệnh cao huyết áp và mạch vành uống nước

chanh leo có tác dụng cải thiện tình trạng bệnh nhờ axit citric kết hợp với canxi làm
hoãn giải tình trạng máu bị đơng do tích tụ tiểu cầu. Chanh dây cịn có tác dụng giải
cảm, hạ huyết áp, giảm béo, khỏi đau, gia tăng sự tuần hoàn của máu.
Ở Brazil, chanh dây được dùng như một thực phẩm bổ dưỡng và kích thích.
Thổ dân Nam Mỹ có kinh nghiệm dùng lá chanh dây tươi hoặc khô dùng làm trà để
điều trị chứng mất ngủ, loạn, và động kinh, và cũng có giá trị làm giảm đau. Ở Trung
Quốc, chanh dây sử dụng trong các trường hợp cơ thể suy nhược và phụ nữ bị thống
kinh (đau bụng khi hành kinh).
- Trong Tây y: Chanh dây có tên tiếng Anh là “passion fruit” (có nghĩa: quả nồng
nàn), gọi là chanh nhưng không bà con với các cây thuộc họ cam quýt (Rutaceae).
Trái chanh dây mọc nhiều ở các vùng nhiệt đới, được ưa thích khơng chỉ vì hương
thơm nồng nàn quyến rũ mà cịn vì lợi ích cho sức khỏe của nó.
Trái chanh dây tươi giàu beta carotene, kali, và chất xơ. Nước ép chanh dây
cung cấp acid ascorbic (vitamin C), và tốt cho những người có bệnh huyết áp cao.
Một số nghiên cứu cho thấy rằng chanh dây có vỏ màu tím có thể giúp kiểm sốt các
triệu chứng hen suyễn. Trong trái chanh dây tươi và chín có chứa chất Lycopene.
Liên quan đến các axit hữu cơ, giống chanh dây giàu formic, butyric, linoleic,
linolenic, malic, myristic, acid oleic và palmitic như các hợp chất asphenolic tốt, và
amino acid α-alanine. Este như ethyl butyrate, ethyl caproate, n-hexyl butyrate và nhexyl caproategive các loại trái cây hương vị và mùi ngon miệng. Đường, có chủ yếu
trong trái cây, đáng kể nhất d-fructose, d-glucose andraffinose. Trong số các enzyme,
Passiflora được tìm thấy là phong phú trong catalase methylesterase pectin, và
phenolase.
Chất ức chế monoamine oxidase (MAOIs) là những hóa chất ức chế hoạt động
của các enzyme monoamine oxidase. Được sử dụng làm thuốc điều trị trầm cảm.

Cơng nghệ hóa học

6

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển

Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

Chúng đặc biệt hiệu quả trong điều trị trầm cảm khơng điển hình.
Các nhà nghiên cứu ở trường Đại học Florida (Mỹ) đã phát hiện ra rằng chiết
xuất của vỏ trái chanh dây vàng có thể chống lại các tế bào ung thư nhờ vào 2 hoạt
chất có nguồn gốc thực vật là carotenoids và polyphenols. Còn giáo sư Watson (cũng
của trường ĐH Florida) và các cộng sự của ông thì lại chứng minh được rằng chiết
xuất từ vỏ trái chanh dây tím giúp giảm được đến 75% chứng thở khò khè ở những
người bị bệnh hen suyễn và nâng cao khả năng hít thở của họ.
Tuy nhiên, trong Tây y cũng cảnh báo nhiều lồi chanh dây có các alkaloid
độc cần tiếp tục nghiên cứu, không nên lạm dụng quá nhiều thức uống từ quả chanh
dây.
❖ Chanh dây dùng làm thực phẩm, hương liệu, gia vị
- Dịch ép quả chanh dây được sử dụng để làm các loại nước giải khát, Si-rô, bột
mứt, thạch, bơ, rượu vang,…được thêm vào món salad trái cây, nước sốt, làm
hương liệu cho các loại bánh, kem, và bột vani đông lạnh,..
- Hạt có thể ép dầu để làm dầu ăn hoặc chế dầu sơn.
- Hoa làm cảnh. Hoa được coi là quốc hoa của Paraguay.
- Lá và thân cây phơi khô, thái nhỏ thường được dùng ở châu Âu để trộn lẫn với
lá chè để uống. Chồi non được nấu trong các món cà ri hoặc ăn với các món rau.

Hình 1.3. Một số sản phẩm từ chanh dây

Cơng nghệ hóa học

7

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

1.2. Tổng quan về nước giải khát lên men
1.2.1. Giới thiệu về nước giải khát lên men
Nước giải khát lên men là sản phẩm của quá trình lên men rượu chưa kết thúc
nhờ tác nhân vi sinh vật nấm men. Nước giải khát lên men từ trái cây chứa nhiều chất
dinh dưỡng, vitamin,… tốt cho tiêu hóa, có độ cồn thấp phù hợp cho mọi lứa tuổi vì
đó là sản phẩm của quá trình lên men tự nhiên, tinh khiết. CO2 thốt ra do phản ứng
lên men sẽ hồ tan vào nước 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. Nhờ mơi trường dinh dưỡng phong phú nên sản phẩm hình
thành ngồi ethanol, cịn có axit hữu cơ, glyxerin, các chất gây hương tạo lên hương
vị đặc biệt của nước giải khát lên men mà các sản phẩm khác khơng có. Giải nhiệt tốt
hơn vì CO2 sẽ bay hơi và thu nhiệt, do đó tạo cho ta cảm giác mát lạnh.
Nước quả lên men có vị ngọt và mát lạnh nên dùng để giải khát và giải rượu
rất tốt. Đối với những người bị cảm, sốt, hay bị dị ứng, mỏi mệt kinh niên, bệnh phù,
nước quả lên men giúp tăng khả năng đề kháng với các bệnh truyền nhiễm, ngừa bệnh
khô da vào mùa đông (do trong nước quả lên men có khá nhiều khống và vitamin
B,C,…). [15]
1.2.2. Tình hình nghiên cứu nước giải khát lên men
a. Trên thế giới
Sản phẩm đã nhanh chóng chiếm lĩnh và được thị trường chấp nhận. Trong số
đó phải kể đến các hãng sản xuất nước giải khát nổi tiếng như Cocacola, Netle,… có
doanh thu hàng tỉ USD/năm, với mặt hàng truyền thống là loại nước pha chế từ

đường, hương liệu, màu, CO2 và một số loại hóa chất khác đã chiếm lĩnh được thị
trường quốc tế trong suốt thế kỉ 20.
Ngày nay, khi điều kiện sống của con người ngày càng được nâng cao thì nhu
cầu sử dụng nước giải khát ngày càng tăng và từng bước chuyển dần từ loại nước giải
khát pha chế truyền thống sang sử dụng loại nước giải khát có chứa các chất dinh
dưỡng như: vitamin, muối khống, axitamin,… được sản xuất từ các loại trái cây.
Đây được coi là mặt hàng chiến lược chủ yếu của thế kỉ 21, nên nhiều quốc gia như:
Mỹ, Đức, Hàn Quốc, Hà Lan, Nhật,…đã tập trung nghiên cứu và sản xuất được nhiều
loại nước giải khát từ các loại trái cây có chất lượng cao đã mau chóng chiếm lĩnh

Cơng nghệ hóa học

8

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

được thị trường.
Schennebly Redland’s Winery là một trong những công ty sản xuất rượu nổi
tiếng ở Mỹ. Họ sản xuất nhiều chủng loại khác nhau như rượu về quả xồi, vải, ổi,
khế… trong đó rượu từ quả chanh dây chiếm số lượng lớn nhất. Đây là loại rượu rất
đặc biệt, nó có khả năng lưu vị rất lâu sau khi uống không giống như các loại rượu
chúng ta từng thưởng thức. Ngồi vị ngọt nó cịn có vị chát và hương thơm đặc trưng.
Theo dự đoán của các nhà chiến lược. Trong các loại nước giải khát dược sản
xuất từ nước trái cây thì nước giải khát lên men được đánh giá là mặt hàng “mạnh”
trong tương lai vì đây là sản phẩm được đánh giá có giá trị dinh dưỡng cao nhờ quá

trình lên men của vi sinh vật và rất phù hợp với thế hệ trẻ.[22]
b. Trong nước
Cho đến nay đã có một số cơng ty đã đầu tư vào việc sản xuất nước giải khát
từ trái cây tại Việt Nam, song mức tiêu thụ bình quân của người Việt Nam chỉ đạt
0,16lit/ người/ năm (là quá thấp so với nhiều quốc gia trên khu vực) trong khi nguồn
nguyên liệu để sản xuất nước giải khát từ trái cây ở Việt Nam lại vô cùng phong phú,
đa dạng, hồn tồn có thể đáp ứng được các u cầu về nguyên liệu để sản xuất ổn
định lâu dài lại đang có nguy cơ bị dư thừa do thiếu công nghệ chế biến phù hợp.
Việc nghiên cứu nước giải khát len men từ trái cây là hoàn toàn phù hợp với
xu thế phát triển chung của thế giới và khu vực. Tuy nhiên việc lựa chọn nguyên liệu
để mang lại một loại nước giải khát lên men chất lượng cao, giá cả thích hợp với số
đơng người tiêu dùng khơng phải là vấn đề đơn giản mà nó đang là vấn đề cấp thiết
đối với ngành nước giải khát của Việt Nam. Vì thế nguyên liệu được lựa chọn để
nghiên cứu phải thỏa mãn về thành phần dinh dưỡng, giá cả, mùa vụ, trữ lượng và
phù hợp với công nghệ sản xuất để nước giải khát lên men có thể được sử dụng rộng
rãi hơn trên thị trường. Để đạt được điều đó địi hỏi các nhà thực phẩm của Việt Nam
phải tiếp tục nghiên cứu quy trình, cơng nghệ để tận dụng nguồn trái cây sẵn có tại
nước ta để sản xuất nước giải khát lên men. Hiện tại, một số chuyên gia thực phẩm
tại Viện nghiên cứu Hà Nội đã nghiên cứu thành cơng quy trình sản xuất nước giải
khát lên men từ nho, dâu, dứa,.. và từ hỗn hợp các loại quả.[22]
Sản phẩm từ chanh dây hiên nay chủ yếu là nước chanh dây và bột chanh dây.
Nhưng ít ai biết rằng chanh dây cũng có thể lên men thành một loại nước giải khát

Công nghệ hóa học

9

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển

Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

lên men bổ dưỡng và thơm ngon rất có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng. Vì vậy nước
giải khát lên men từ chanh dây cũng là một sản phẩm đầy tiềm năng cho thị trường
trong và ngoài nước. Cũng vì mục đích đón đầu thị trường, tạo ra một dịng sản phẩm
mới làm đa dạng hóa sản phẩm từ chanh dây, mang lại hiệu quả kinh tế cao, cải thiện
đời sống cho bà con nhân dân cũng như thu về ngoại tệ cho đất nước nên chúng tôi
đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu sản xuất nước giải khát chanh dây lên men”. Đây là
một hướng đi mới, hy vọng nó sẽ sớm được phát triển và mở rộng trên thị trường.
Một số chỉ tiêu đối với sản phẩm lên men có độ cồn thấp (Cider Châu Âu) [18]
Bảng 1.2. Một số chỉ tiêu của Cider
Chỉ tiêu

Giá trị

Độ cồn

4,5 – 4,7 (%V)

Brix

< 9 oBx

Axit tồn phần

1,61%

1.2.3. Q trình lên men

Lên men là quá trình trao đổi cơ chất dưới tác dụng của enzyme (xúc tác sinh
học). Tùy theo yêu cầu của sản phẩm sau quá trình lên men mà người ta chia thành
nhiều kiểu lên men khác nhau. Tuy nhiên có hai hình thức lên men là lên men hiếu
khí và lên men kị khí với sự có mặt của nấm men, chúng sẽ chuyển hóa đường thành
ethanol và cacbonic.
a. Lên men kỵ khí [3]
Cơ chất được phân giải qua một loạt các phản ứng oxi hóa- khử, trong điều
kiện khơng có sự tham gia của oxi khơng khí mà chỉ có sự cho - nhận hydro. Trong
q trình lên men, H+ thốt ra ở giai đoạn đường phân không được NADH2 chuyển
đến chuỗi hô hấp tế bào mà được gắn với các chất trao đổi chung gian của chính chuỗi
chuyển hóa để tạo sản phẩm cuối, đồng thời giải phóng các NAD+.

Cơng nghệ hóa học

10

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

Bảng 1.3. Các sản phẩm thường gặp của quá trình lên men kỵ khí
Tên sản phẩm

Cơng thức hóa học

Rượu etylic

CH3-CH2-OH

Axit lactic

CH3-CHOH-COOH

Axit sucnic

HCOOC-CH2-CH2-COOH

Axit butyric

CH3-CH2-CH2-COOH

Axeton

CH3-CO-CH3

Glixerin

CH2OH-CHOH-CH2OH

Rượu butylic

CH3-CH2-CH2-CH2-OH

Axit formic

HCOOH

Khí metan

CH4

b. Lên men hiếu khí [3]
Cơ chất được phân giải trong điều kiện có oxy phân tử tham gia, nhưng q trình
oxy hóa diễn ra không triệt để đến cuối cùng tạo ra CO2 và H2O mà dừng lại ở sản
phẩm trung gian là rượu hoặc axit hữu cơ (q trình oxi hóa khơng hoàn toàn).
Bảng 1.4. Các sản phẩm thường gặp của quá trình lên men hiếu khí
Tên sản phẩm

Cơng thức hóa học

Axit axetic

CH3-COOH

Axit Xitric

C6H8O7

Vì sản phẩm mong muốn thu được là rượu etylic nên hình thức lên men được lựa
chọn là lên men kỵ khí (lên men etylic).
c. Cơ chế của quá trình lên men etylic [6]
Để lên men người ta cho vào môi trường một lượng tế bào nấm men nhất định.
Tùy theo phương pháp lên men mà cho vào lượng nấm men là khác nhau, thường khi
lên men lượng tế bào nấm men phải đạt lớn hơn một triệu tế bào trong một ml dịch
lên men. Vì diện tích bề mặt của tế bào nấm men lớn (do số lượng tế bào nấm men
lớn) nên khả năng hấp thụ các chất của tế bào nấm men là rất lớn. Đường lên men và
các chất dinh dưỡng khác có trong mơi trường lên men đầu tiên được hấp thụ trên bề

Công nghệ hóa học

11

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

mặt nấm men, sau đó khuếch tan vào trong tế bào nấm men. Rượu và CO2 được tạo
thành theo phản ứng tổng quát sau:
C6H12O6 + 2ADP + 3H3PO4  2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + H2O
Như vậy sự lên men chuyển đường thành rượu là một dãy quá trình oxy hóa
khử có enzyme trong tế bào tham gia. Rượu etylic tạo thành khuếch tán ra mơi trường
ngồi qua màng tế bào nấm men. Rượu hịa tan vơ hạn trong nước nên khuếch tán rất
mạnh vào trong môi trường, CO2 cũng hịa tan vào trong mơi trường vì thế CO2 sinh
ra trong quá trình lên men sẽ khuếch tán vào mơi trường và nhanh chóng đạt được
trạng thái bão hịa. Khí bão hịa CO2 sẽ bám vào tế bào nấm men hình thành những
bọt khí, bọt khí sinh ra ngày càng nhiều và lớn dần lên tạo thành những túi khí lớn
đến thời điểm nào đó có sự chênh lệch giữa khối lượng riêng của môi trường và tế
bào nấm men sẽ nổi lên trên bề mặt. Khi đến bề mặt, do có sự thay đổi đột ngột sức
căng bề mặt nên chúng bị vỡ làm cho bọt khí CO2 thốt ra ngồi lúc này tế bào nấm
men sẽ bị chìm xuống, quá trình này cứ diễn ra liên tục nên tế bào nấm men chuyển
từ trạng thái tĩnh sang trạng thái động làm tăng khả năng tiếp xúc giữa tế bào nấm
men và môi trường nên làm cho quá trình trao đổi chất diễn ra nhanh, mạnh hơn như
thế sẽ làm tăng q trình lên men. Khí CO2 ức chế q trình lên men nhưng trong q
trình thốt khí CO2 làm tăng khả năng lên men của nấm men.

Lên men ethanol được chia làm hai thời kỳ:
- Thời kỳ cảm ứng: Ở giai đoạn này, chất tiếp nhận hydro của enzyme
alcoldehydrogenase là acetaldehyde được tạo thành chưa đủ, do đó enzyme sẽ
chuyển hydro đến cho aldehyde phosphatglycerinic. Dưới tác dụng của enzyme
phosphatase, phosphatglycerin bị thuỷ phân để tạo thành glycerin. Như vậy trong
mơi trường sẽ hình thành glycerin và CO2.

Hình 1.4. Sơ đồ lên men thời kì cảm ứng

Cơng nghệ hóa học

12

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển


Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017

Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu

- Thời kỳ tĩnh: Đến lúc này, lượng acetaldehyde là cơ chất bình thường của enzyme
alcoldehydrogenase được tạo thành đã có nhiều, nên enzyme sẽ chuyển hydro đến
cho cơ chất của nó và rượu etylic được tạo thành từ đây. Glycerin chỉ được tạo nên
trong thời kỳ cảm ứng nên nó sẽ chỉ là sản phẩm phụ trong mơi trường acid.

Hình 1.5. Sơ đồ lên men thời kì tĩnh
d. Động học của quá trình lên men [6]
Tốc độ của q trình lên men có thể theo dõi được bằng cách theo dõi sự thay
đổi của hàm lượng đường trong dịch lên men. Quá trình lên men chia làm 3 thời kỳ:
- Thời kỳ đầu: Khoảng 2 ngày đầu kể từ lúc cho tế bào nấm men tiếp xúc với dịch

lên men. Sự lên men rất chậm, đường lên men không đáng kể.
- Thời kỳ 2: Đây là thời kỳ lên men chính chiếm 2 – 5 ngày sau thời kỳ đầu. Sự
phát triển của tế bào nấm men và sự lên men sau mỗi giờ lên men tăng nhanh đáng
kể và đạt trị số cực đại.
- Thời kỳ cuối: Đây là giai đoạn lên men phụ, quá trình lên men rất chậm. Đồng
thời là thời kỳ ổn định tạo mùi, tạo vị cho sản phẩm.
Thời kỳ lên men chính là thời kỳ biến đổi sâu sắc các thành phần trong dịch lên
men. Chúng ảnh hưởng đến kết quả của q trình lên men.

Cơng nghệ hóa học

13

Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển