Đang tải... (xem toàn văn)
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TRÀ GIẤM
LỜI MỞ ĐẦU Cùng với xu hướng tiêu dùng mới, khi vấn đề sức khỏe người tiêu dùng được đặt lên hàng đầu, thì các loại thực phẩm gần gũi với thiên nhiên ngày càng được ưa chuộng. Thị trường đồ uống không ngừng gia tăng sản lượng và đa dạng hóa sản phẩm. Trong đó dòng sản phẩm lên men đang dần chiếm ưu thế. Đối với người Việt Nam, trà đã trở nên khá quen thuộc và gần gũi. Uống trà không những là thói quen trong đời sống, mà đã trở thành một nhã thú hưởng thụ tinh thần. Uống trà không chỉ để giải khát mà còn có khả năng phòng trị bệnh tật, nâng cao sức khoẻ, kéo dài tuổi thọ cho con người. Trên thị trường đã có nhiều loại thức uống được chế biến từ trà nhưng sản phẩm trà lên men thì hầu như còn rất mới mẻ đối với thị trường tiêu dùng Việt Nam. Trà lên men Kombucha là loại đồ uống thông dụng và phổ biến ở các nước Đông Âu và các nước khác, nó được biết đến như một loại thực phẩm có lợi cho sức khỏe. Ở nước ta, loại trà lên men này đã được sản xuất nhỏ lẻ trong một số hộ gia đình, nhưng chưa có nghiên cứu nào sản xuất trên quy mô công nghiệp. Sản phẩm trà lên men Kombucha được sử dụng ngay sau khi lên men, hoặc bảo quản lạnh trước khi dùng. Điều này gây hạn chế thời gian, điều kiện bảo quản và khả năng tiêu thụ sản phẩm. 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về nấm Kombucha 1.1.1 Nguồn gốc Kombucha đã được sử dụng phổ biến qua hơn 200 năm ở vùng Viễn Đông và khoảng hơn 100 năm ở Đông Âu. Tài liệu ghi chép có một số cư dân sống tại vùng đồi núi Caucase đã thọ trên trăm tuổi. Những người sống trường thọ như vậy cũng còn tìm thấy tại một số làng mạc ở Yakutia thuộc Tây Bá Lợi Á, Poltaya ở Ukraine, Tây Tạng và Tây Ban Nha. Ở Nga, Tây Tạng và Tây Ban Nha thường có những người sống trên trăm tuổi. Những người trường thọ ở Nga cho biết họ sống lâu như vậy nhờ từ hàng trăm năm nay họ còn có thói quen dùng loại trà lên men Kombucha. Thời xưa người Kargasoks tin tưởng rằng trà nấm này có tác dụng giúp họ được sống khỏe và kéo dài tuổi xuân. Cho nên khi một nữ du khách quí tộc người Nhật đến thăm thắng cảnh ở làng Kargasok, trông thấy những người già ở đây khoẻ mạnh lạ thường, gương mặt họ không có nếp nhăn và ít lộ vẻ già nua. Bà lấy làm ngạc nhiên và hỏi rõ thì được biết dân chúng ở đây có thói quen uống trà Kombucha hằng ngày. Bà đã xin một ít nấm để làm giống và mang về Nhật rồi sau đó chia với bạn bè cùng sử dụng. Sau nhiều tuần lễ, các bạn của bà đều vô cùng khen ngợi về sự hữu hiệu của loại nấm này. Có người bảo rằng họ đã hết bệnh cao máu, vết nhăn trên da đã nhạt mờ, tóc bạc trở lại đen từ từ. Do đó trà nấm này được truyền bá khắp cả Nhật Bản. 1.1.2 Đặc điểm cấu tạo Kombucha là môi trường cộng sinh của vi khuẩn và nấm men. Hệ vi sinh vật trong Kombucha rất phong phú, chủ yếu là các chủng Acetobacter như: Acetobacter xylinum, Acetobacter xylinoides, Acetobacter Ketogenum… và nấm men: Saccharomycodes ludwigii, Saccharomycodes apiculatus, Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe… Ngoài ra còn có thể có các chủng Lactobacillus, Brettanomyces, Pediococcus, Bacterium gluconicum… 2 Hình 1.1: Acetobacter Hình 1.2: Saccharomyces Hình 1.3: Lactobacillus Chính sự có mặt của các chủng Acetobacter (đặc biệt là Acetobacter xylinum) đã hình thành nên cấu trúc của Kombucha. Acetobacter xylinum có khả năng tạo màng hemicellulose khá dày và chắc, tạo màu xanh với thuốc nhuộm Iod và H 2 SO 4 . Nên Kombucha trông giống một cái bánh dẹp, thường được gọi là nấm trà hay SCOBY ("Symbiotic Colony of Bacteria and Yeast"). 3 Hình 1.4: Nấm Kombucha Kombucha sinh trưởng tốt trong môi trường nước trà đường. Thường được sử dụng để lên men dung dịch trà đường, nên gọi là nấm trà. Trong quá trình lên men, Kombucha sẽ tạo ra một lớp màng mỏng trên bề mặt dịch trà, và dần dần tăng bề dày, hình thành nên một Kombucha thứ hai (thường gọi là Kombucha con), tách biệt với Kombucha ban đầu. Hình dạng và kích thước của Kombucha phụ thuộc vào hình dạng tiết diện của bình chứa. Hình 1.5: Kombucha vuông Cả trà xanh và trà đen đều có thể được sử dụng để lên men, tạo ra mùi vị khác nhau. Tuy nhiên, trong môi trường nước trà xanh, Kombucha tạo thành mỏng hơn, nhưng tốc độ tăng trưởng nhanh hơn trong dịch trà đen. 1.1.3 Hệ vi sinh vật trong Kombucha 1.1.3.1 Giống Acetobacter 4 Giống vi khuẩn Acetobacter thuộc họ Pseudomonadieae, phân bố rộng rãi trong tự nhiên và có thể phân lập được các vi khuẩn này từ không khí, đất, nước, lương thực thực phẩm, dấm, rượu, bia, hoa quả… Có khoảng 20 loài thuộc giống Acetobacter đã được phân lập và mô tả, trong đó có nhiều loài có ý nghĩa kinh tế. • Đặc điểm chung của chủng Acetobacter - Dạng hình que, tùy điều kiện nuôi cấy (t 0 , thành phần môi trường nuôi cấy) mà các vi khuẩn Acetobacter có thể sinh ra các tế bào có hình thái khác biệt dạng kéo dài hoặc phình to ra. - Kích thước thay đổi tùy loài (0.3-0.6 x 1.0-8.0μm). - Có thể di động (có tiên mao đơn hoặc chu mao), hoặc không di động (không có tiên mao). - Không sinh nha bào tử. - Hiếu khí bắt buộc. - Chịu được độ acid cao. - Vi khuẩn Acetobacter có khả năng đồng hoá nhiều nguồn thức ăn cacbon khác nhau nhưng không sử dụng được tinh bột. - Tế bào đứng riêng lẽ hoặc kết thành từng chuỗi. - Có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng, khả năng tạo thành váng thay đổi tùy loại: Acetobacter xylinum: tạo thành váng cellulose khá dày và chắc. Acetobacter orleanoe: tạo thành váng mỏng nhưng chắc. Acetobacter pasteurianum: tạo thành váng khô và nhăn nheo. Acetobacter suboxydans: tạo thành váng mỏng dễ tan rã. Acetobacter curvum: sinh acid acetic với nồng độ cao nhưng tạo thành váng không chắc chắn. Acetobacter có khả năng đồng hoá muối (NH 4 ) + và phân giải pepton. Một số loài đòi hỏi một số acid amin nhất định như acid pantothenic và các chất khoáng K, Mg, Ca, Fe, P, S …ở dạng muối vô cơ, hữu cơ hoặc hợp chất hữu cơ. Do đó bia, 5 dch t phõn nm men, nc mch nha, nc trỏi cõyl ngun dinh dng rt tt cho s phỏt trin ca vi khun Acetobacter Ngoi kh nng oxy hoỏ ethanol thnh acid acetic, mt s loi Acetobacter cũn tng hp c vitamin B 1 , vitamin B 2 , oxy hoỏ sorbit thnh ng sorbose (dựng trong cụng nghip sn xut vitamin C) 1.1.3.2 Nm men Hỡnh thỏi v cu to t bo T bo nm men thng cú dng hỡnh cu, ovan, elip, hỡnh tr, thng cú kớch thc rt ln gp t 5 10 ln t bo vi khun. Kớch thc trung bỡnh: Chiu di: 9 10 à m, chiu rng: 2 7 à m Hỡnh dng v kớch thc t bo thay i, khụng ng u cỏc loi khỏc nhau, cỏc la tui khỏc nhau v iu kin nuụi cy khỏc nhau. Nm men l sinh vt n bo, t bo nm men cng nh nhiu loi t bo khỏc c cu to ch yu t cỏc phn c bn nh sau: - Thnh t bo: cu to t nhiu thnh phn khỏc nhau. Trong ú ch yu l: glucan, manan, protein, lipid v mt s thnh phn nh khỏc nh kitin, volutin, - Mng nguyờn sinh cht: gm cỏc hp cht phc tp nh protein, phospholipit enzyme permeaza - Cht nguyờn sinh: thnh phn cu to ch yu l nc, protit, gluxit, lipit v cỏc mui khoỏng, enzyme v cú cỏc c quan trong ú. - Nhõn t bo - Nhng thnh phn c quan con khỏc: khụng bo, ty lp th, riboxom, Bng 1.1: Thnh phn húa hc ca nm men Thnh phn T l (%) Nc 75 Cht vụ c 5 10 Cacbon 25 50 6 Nitơ 4,8 – 12 Protein (Nx6,25) 30 – 75 Lipit 2 – 5 (Lương Đức Phẩm – Nấm men công nghiệp – NXB Khoa học và Kĩ thuật – Năm 2006 – Trang 29) • Sự sinh sản của nấm men Nấm men có một số hình thức sinh sản sau: - Sinh sản bằng cách nảy chồi. - Sinh sản bằng cách phân đôi. - Sinh sản bằng bào tử và sự hình thành bào tử. + Tiếp hợp đẳng giao + Tiếp hợp dị giao + Sinh sản đơn tính • Phân loại nấm men Chủ yếu có hai lớp: nấm men thật (Ascomyces) và nấm men giả (Fungi imporfecti) - Lớp nấm men thật (Ascomyces): Phần lớn nấm men dùng trong công nghiệp thuộc lớp Ascomyces, đa số thuộc giống Saccharomyces. + Giống Endomyces + Giống Schizosaccharomyces - Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti) + Crytococus (toscula, tornlopsis) + Mycoderma + Eandida + Geotrichum (đã được xếp vào lớp nấm mốc) + Rhodotorula • Các quá trình sinh lí của tế bào nấm men 7 Nấm men cũng như các sinh vật sống khác cần oxy, hydro, cacbon, nitơ, phospho, kali, magiê,… - Dinh dưỡng Cacbon Nguồn Cacbon cung cấp là các loại đường khác nhau: saccharose, maltose, lactose, glucose… Hô hấp hiếu khí: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O + 674 cal Hô hấp kị khí: C 6 H 12 O 6 2CH 3 CH 2 OH + 2CO 2 + 33 cal - Dinh dưỡng oxy, hydro: được cung cấp cho tế bào từ nước của môi trường nuôi cấy hay dịch. - Dinh dưỡng Nitơ: Nấm men không có men ngoại bào để phân giải protid, nên không thể phân cắt albumin của môi trường mà phải cung cấp nitơ ở dạng hòa tan, có thể là đạm hữu cơ hoặc vô cơ. Dạng hữu cơ thường dùng là acid amin, pepton, amid, urê. Đạm vô cơ là các muối amon khử nitrat, sulfat… - Các vitamin và chất khoáng: Chất khoáng có ảnh hưởng to lớn đến hoạt động sống của nấm men + Phospho: có trong thành phần nucleoprotein, polyphosphat của nhiều enzyme của sản phẩm trung gian của quá trình lên men rượu, chúng tạo ra liên kết có năng lượng lớn. + Lưu huỳnh: tham gia vào thành phần một số acid amin, albumin, vitamin và enzyme. + Magiê: tham gia vào nhiều phản ứng trung gian của sự lên men. + Sắt: tham gia vào các thành phần enzyme, sự hô hấp và các quá trình khác. + Kali: chứa nhiều trong nấm men, nó thúc đẩy sự phát triển của nấm men, tham gia vào sự lên men rượu, tạo điều kiện phục hồi phosphorin hóa của acid pyruvic. + Mangan: đóng vai trò tương tự như magiê. 8 • Cơ chế vận chuyển các chất dinh dưỡng vào trong tế bào nấm men Nấm men hoàn toàn không có cơ quan dinh dưỡng riêng biệt, các chất dinh dưỡng mà nó sử dụng chủ yếu được vận chuyển qua thành tế bào theo hai con đường cơ bản. - Thẩm thấu bị động: trên thành tế bào nấm men có những lỗ nhỏ, những lỗ này có tác dụng làm cho chất dinh dưỡng vận chuyển vào trong tế bào từ môi trường bên ngoài nhờ áp suất thẩm thấu, ngược lại chất thải trong quá trình trao đổi cũng được thải ra theo con đường này. - Hấp thu chủ động: các thành phần dinh dưỡng không có khả năng xâm nhập vào tế bào theo con đường thứ nhất thì lập tức có hệ permeaza hoạt hóa. Permeaza là một protid hoạt động, chúng liên kết với chất dinh dưỡng tạo thành hợp chất và hợp chất này chui qua thành tế bào trong, tại đây chúng lại tách ra và permeaza lại tiếp tục vận chuyển tiếp. • Quá trình sinh trưởng và phát triển Trong quá trình nuôi cấy, trong điều kiện dinh dưỡng đầy đủ, tế bào nấm men tăng nhanh về kích thước và đồng thời sinh khối được tích lũy nhiều. Các nấm men sinh sản bằng phương pháp nhân đôi thường cho lượng sinh khối rất lớn sau một thời gian ngắn. Trong trường hợp sinh sản theo phương pháp này thì trong dịch nuôi cấy sẽ không có tế bào già. Vì rằng tế bào được phân chia thành hai cứ như vậy tế bào lúc nào cũng ở trạng thái đang phát triển. Tế bào chỉ già khi môi trường thiếu chất dinh dưỡng và tế bào không có khả năng sinh sản nữa. Tuy nhiên đa số nấm men sinh sản bằng phương pháp nảy chồi nên hiện tượng phát hiện tế bào già rất rõ. Khi chồi non tách khỏi tế bào mẹ để sống độc lập thì nơi tách đó trên tế bào mẹ tạo thành một vết sẹo. Vết sẹo này sẽ không có khả năng tạo ra chồi mới. Cứ như vậy tế bào mẹ sẽ chuyển thành tế bào già theo thời gian. Để xác định số lượng tế bào nấm men phát triển theo thời gian hiện nay người ta dùng nhiều phương pháp khác nhau như: 9 + Xác định số lượng tế bào bằng phương pháp đếm trực tiếp trên kính hiển vi hay gián tiếp trên mặt thạch. + Đo độ đục của tế bào trong dung dịch nuôi cấy trên cơ sở xây dựng một đồ thị chuẩn của mật độ tế bào… Quá trình sinh trưởng của nấm men trong dịch lên men tĩnh có thể chia làm 5 giai đoạn: N t Hình 1.6: Quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men - Giai đoạn tiềm phát: giai đoạn này tế bào làm quen với môi trường, sinh khối chưa tăng nhiều. - Giai đoạn logarit: đây là giai đoạn phát triển rất nhanh, sinh khối tăng ào ạt, kèm theo sự thay đổi mạnh mẽ của dịch lên men. - Giai đoạn chậm dần: tốc độ sinh trưởng nấm men giảm dần, thành phần dịch lên men còn lại ít, các sản phẩm lên men được tích tụ nhiều. - Giai đoạn ổn định: số lượng tế bào nấm men không tăng nữa, tốc độ sinh sản bằng tốc độ chết. - Giai đoạn chết: tốc độ chết tăng nhanh, tốc độ sinh sản rất ít do đó số lượng tế bào nấm men giảm dần. 1.1.3.3 Giống vi khuẩn lên men lactic Vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium. Đây là những trực khuẩn, cầu khuẩn không tạo bào tử và hầu hết không di động, hô hấp tùy tiện. Chúng có khả năng lên men nhiều loại đường đơn và đường đôi nhưng không có khả năng lên men các loại glucid phức tạp và tinh bột. Sự phát triển của nó cần có sự có mặt của 10 [...]... các loại khí gần 20% 1.3 Giới thiệu về trà lên men Kombucha Đây là một loại thức uống được lên men trong dung dịch trà đường bởi Kombucha Kombucha có thể sử dụng một số loại trà để lên men, nhưng không sử dụng được trà thảo mộc vì Kombucha dễ bị hỏng khi lên men trà có nhiều tinh dầu Loại trà như Earl Grey có chứa dầu thơm Bergamot, có 15 thể làm cho Kombucha bị chết hoặc bị ảnh hưởng xấu Sử dụng các... Nghiên cứu này cũng chỉ ra khả năng kháng khuẩn của trà Kombucha là nhờ acid acetic 1.3.2 Công dụng của trà đường lên men Kombucha đã được Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm của Mỹ (FDA) chứng nhận là an toàn đối với con người Việc sử dụng rộng rãi thức uống từ Kombucha đã được nghiên cứu qua nhiều tài liệu trong suốt thế kỷ qua Dạng trà Kombucha lỏng (trà kvass) và dạng đặc (zoogloea) cũng được nghiên... nhiễm của đa số các loài vi sinh vật và nấm mốc Chỉnh pH của dịch trà bằng giấm cất, pH = 4,1 2.2.8 Lên men: Nấm Kombucha trước khi cho lên men phải rửa sạch bằng nước, để loại bỏ tạp chất bám trên Kombucha Cho dịch trà vào bình chứa, thả nấm Kombucha, bắt đầu quá trình lên men Tỉ lệ nấm Kombucha so với dịch trà: 2,5% Quá trình lên men được thực hiện trong điều kiện hiếu khí, ở nhiệt độ thường (28 –... Trong thí nghiệm, giấm được sử dụng với mục đích điều chỉnh pH của dịch trà trước khi lên men, nhằm tạo môi trường bất lợi cho sự xâm nhiễm của vi sinh vật và nấm mốc CHƯƠNG 2 Công Nghệ Sản Xuất Kombucha (Trà Giấm) 2.1 Sơ đồ quy trình 33 Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất 2.2 Thuyết minh quy trình 2.2.1 Gia nhiệt nước – trích ly: 34 Mục đích: Trích ly các chất hòa tan chứa trong trà khô ra khỏi khối... ít đường (dưới 50 gam/lít) thì khó xuất hiện các đặc tính hữu ích của trà Kombucha Vì vậy người tiểu đường cũng không nên uống nhiều - Trà Kombucha gây loãng máu, cần giảm liều và chú ý ngưng một tuần trước khi phẫu thuật; phụ nữ bị rong kinh cũng cần thận trọng và nên ngưng sử dụng trước kinh kỳ tối thiểu một tuần - Men trà kombucha có thể bị hư và mất hết tác dụng nếu ủ không đúng quy cách 1.4 Nguyên... khá cao Trà lên men Kombucha được xác định là có khả năng kháng khuẩn mạnh (theo: Greenwalt J C., R.A Ledford, và K.H Steinkraus Ithaca, New York 14.853 Chuyên ngành Khoa học Thực phẩm Đại học Cornell) Khả năng 16 chống vi khuẩn được quan sát thấy trong các mẫu lên men có chứa tổng số acid là 33g/l (trong đó acid acetic chiếm 7g/l) Tuy nhiên, Candida albicans không bị ức chế bởi Kombucha Nghiên cứu... Braunschweig ghi nhận rằng Kombucha cung cấp năng lượng cho toàn bộ hệ thống các tuyến, dùng cho bệnh gút, thấp khớp, nhọt, xơ cứng động mạch, huyết áp cao và vấn đề về lão hóa, bằng cách làm hài hòa và cân bằng sự trao đổi chất, và 17 chuyển các dạng có hại của acid uric và cholesterol thành dạng hòa tan dễ dàng được bài tiết qua thận và ruột Theo nhiều nghiên cứu trên thế giới thì trà Kombucha có nhiều lợi... trà Kombucha có nhiều lợi ích đối với con người, thường được tìm mua ở các cửa hàng thực phẩm chức năng Tác dụng của trà Kombucha dựa trên các thành phần sau: - Acid Lactic: cần thiết cho hệ thống tiêu hóa Giúp cho việc lưu thông máu, cân bằng độ acid và kiềm trong cơ thể Trong Kombucha, acid này tồn tại ở dạng có lợi nhất (lactic – L) - Acid Acetic: là 1 chất bảo quản chống lại sự xâm nhập của vi... L) - Acid Acetic: là 1 chất bảo quản chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn có - Acid Usnic: là 1 loại chất kháng sinh tự nhiên, giúp chống lại nhiều loại hại virus Có báo cáo cho rằng môi trường nuôi cấy Kombucha có chứa acid usnic nhưng kết quả chưa được xác nhận - Acid Oxalic là một chất bảo quản hiệu quả và cung cấp năng lượng - Acid Gluconic tạo ra bởi vi khuẩn, có lợi cho người mắc các bệnh như nhiễm... và phòng chống bệnh ung thư, làm chậm quá trình lão hóa - Caffein trong thành phần của trà có khả năng giảm mệt mỏi, căng thẳng, giảm cảm giác buồn ngủ, cung cấp năng lượng hoạt động cho cơ thể - Trà Kombucha còn tốt cho da đầu và tóc, kích thích sự phát triển của tóc 18 1.3.3 Một số lưu ý khi sử dụng - Với những bệnh nhân trong giai đoạn điều trị ung thư do xạ trị hoặc hóa trị, nếu dùng trà cần sự . lên men, Kombucha sẽ tạo ra một lớp màng mỏng trên bề mặt dịch trà, và dần dần tăng bề dày, hình thành nên một Kombucha thứ hai (thường gọi là Kombucha. con), tách biệt với Kombucha ban đầu. Hình dạng và kích thước của Kombucha phụ thuộc vào hình dạng tiết diện của bình chứa. Hình 1.5: Kombucha vuông Cả