Luận văn Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái xoài mangifera indica

ghiệm đề tài diễn ra ở Phòng thí nghiệm Vi sinh, Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển của trường Đại học Bà rịa - Vũng Tàu. Thời gian thực hiện đề tài từ ngày 15/3/2017 tới 31/5/2017. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 20 Đậu Thị Như Xoài Làm sạch, bỏ vỏ, hạt. Xay nhỏ Ủ enzyme (3 giờ ở 40 oC) Lọc trong Điều chỉnh dịch lên men Huấn luyện giống Nấm men S. cerevisiae Tăng sinh Lên men Lắng cặn, tách men Hình 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Khảo sát sự ảnh hưởng của pH 3,6; 3,8; 4,0; 4,2. Khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ men 1%, 1,5%; 2%; 2,5% Dịch xoài - Kiểm tra oBx, pH, acid tổng, độ nhớt. - Khảo sát tỉ lệ enzyme (0 ml, 1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml) Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian 48h, 60h, 72h, 84h Đánh giá chất lượng cảm quan, Vi sinh Khảo sát sự ảnh hưởng của Bx: 16oBx, 18oBx, 20oBx, 22oBx. Tàng trữ Chiết rót Cặn, men Nước 1:1 Sản phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 21 Đậu Thị Như 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp vi sinh 2.3.1.1 Tăng sinh tế bào nấm men Nấm men được tăng sinh 2 cấp: tăng sinh cấp 1 và tăng sinh cấp 2. Nấm men được tăng sinh cấp 1 bằng cách dùng que cấy lấy một ít khuẩn lạc cho vào bình tam giác chứa 150ml môi trường Sabouraud lỏng, đậy kín sau khi cấy và được đặt trên máy lắc ngang với tốc độ 120 vòng/phút. Công việc tăng sinh được tiến hành bên ngọn lửa đèn cồn để tránh tạp nhiễm vi sinh vật lạ sau khi cấy nấm men. Sau tăng sinh cấp 1 được 24 giờ thì chuyển qua tăng sinh cấp 2 [3]. Sau tăng sinh cấp 1, sử dụng pipetman hút chính xác 3ml (2 %) dịch tăng sinh chuyển qua bình tam giác chứa 150 ml môi trường bán dịch xoài. Môi trường bán dịch xoài là môi trường bao gồm 0,5 l môi trường Sabouraud; 0,5 l dịch xoài. pH từ 4,0 – 4,5. Sau khi tăng sinh cấp 2 đươc 24 – 30 h thì tiến hành lên men được. 2.3.1.2 Xác định mật độ tế bào Tế bào được xác định mật độ bằng phương pháp đếm dưới kính hiển vi (hình 2.2) và sử dụng buồng đếm hồng cầu (hình 2.3). Hình 2.2: Kính hiển vi Hình 2.3: Buồng đếm hồng cầu Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 22 Đậu Thị Như Dùng Micropipet hút dung dịch nấm men đã pha loãng bơm nhẹ vào rãnh buồng đếm. Đặt lame phủ lên khung đếm, dung dịch chảy tràn từ từ vào các rãnh, lan tỏa lấp đầy buồng đếm và lame. Nếu có bọt khí xuất hiện thì phải làm lại. Đặt buồng đếm lên bàn kẹp của kính hiển vi, dùng kẹp cố định buồng đếm. Dùng vật kính X10 để điều chỉnh sơ bộ để tìm buồng đếm, sau đó đếm tế bào bằng vật kính X40. Đếm tế bào trong 5 ô vuông lớn (4 ô ở cạnh, 1 ô ở giữa), đếm lần lượt từng ô nhỏ trong 1 ô lớn. Trong tất cả các ô nhỏ, cần đếm số tế bào nằm hẳn trong ô trước, sau đó đếm tế bào nằm ở cạnh phía trên và cạnh bên phải của ô [14]. Mật độ tế bào được xác định bằng công thức: N = 𝑎 ×4000×1000 ℎ (2.1), Trong đó: N: số tế bào có trong 1ml mẫu; a: số tế bào trung bình có trong 1 ô nhỏ ( V= 1/ 4000 mm3); 4000: số qui đổi từ 1/ 4000 mm3; 1000: số qui đổi từ 1 mm3 thành 1 ml (1 ml = 1000 mm3); h: hệ số pha loãng. 2.3.2 Phương pháp hóa sinh 2.3.2.1 Xác định hàm lượng axit tổng Xác định hàm lượng axit tổng của dịch xoài (theo acid citric) bằng cách sử dụng dung dịch kiềm KOH 0,1N để trung hòa các acid có trong mẫu với phenolphtalein làm chỉ thị màu. Cách tiến hành như sau: Chuẩn bị 10ml mẫu đem pha loãng 105 với nước cất trung tính để dễ dàng xác định được điểm chuyển màu. Cho 25ml dung dịch mẫu vào cốc thủy tinh 250ml, nhỏ thêm vài giọt phenolphtalein. Sau đó mang đi chuẩn độ bằng KOH 0,1N đến khi dung dịch trong cốc chuyển sang màu hồng nhạt bền vững thì được. Đọc thể tích KOH 0,1N tiêu tốn [14]. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 23 Đậu Thị Như Axit tổng của dịch xoài được xác định bằng công thức: Xa = 𝐾×𝐵×𝐹×1000 𝑉 (𝑔 𝑙⁄ ) (2.2), Trong đó: Xa: axit tổng của dịch xoài; K: hệ số biểu thị số mg axit tương đương trong 1 ml KOH 0,1N. Đối với nước giải khát lên men quy về acid citric: K = 0,0064 g/l; B: số ml KOH 0,1N tiêu tốn để chuẩn độ; F: hệ số pha loãng; V: thể tích mẫu chuẩn độ. 2.3.2.2 Xác định nồng độ Brix Sử dụng Brix kế để kiểm tra độ Brix trong dịch. Dùng đũa khuấy nhẹ dung dịch cần đo nồng độ chất tan, lấy ra một giọt chấm vào mặt kính. Đậy nắp kính lại. Quan sát và đọc độ Brix qua ống kính để nhìn rõ nếu thấy thang đo bị mờ. Sau đó rửa lại kính bằng nước cất và lau khô nhẹ nhàng bằng giấy mềm. 2.3.2.3 Xác định hàm lượng cồn Sử dụng khúc xạ kế đo nồng độ cồn trong rượu để xác định độ cồn của dịch sau lên men. Lấy 20ml dịch sau lên men, rót dịch vào bình cầu rồi tráng bình bằng 100ml nước cất. Nối bình với hệ thống chưng cất cồn, tiến hành chưng cất và thu hồi nước ngưng vào bình định mức 50ml cho đến khi nước ngưng đầy ngấn của bình định mức. Dùng đũa thủy tinh khuấy nhẹ dịch nước ngưng sau khi nguội, lấy ra một giọt chấm vào mặt kính. Đậy nắp kính lại. Quan sát và đọc độ cồn qua ống kính [2]. 2.3.2.4 Xác định pH Sử dụng máy đo pH điện tử của phòng thí nghiệm vi sinh để xác định pH của dịch lên men. Rửa sạch đầu đo, lau khô bằng giấy thấm, nhúng đầu đo vào dung dịch cần đo. Đọc giá trị pH trên màn hình. Khi đo nhiều lần liên tiếp thì sau mỗi lần đo, làm sạch bằng cách nhúng đầu đo vào nước cất. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 24 Đậu Thị Như 2.3.2.5 Xác định độ nhớt Sử dụng nhớt kế Ostwald để tiến hành xác định độ nhớt của dịch xoài. Cách tiến hành như sau: Chuẩn bị mẫu thử: Mẫu được lắc đều trước khi thí nghiệm. Nếu trong mẫu có các hạt lơ lửng phải lọc qua rây 75 μm để tránh làm nghẽn mao quản nhớt kế. Nhớt kế dùng đo phải sấy nóng ở 100 oC trước khi nạp mẫu. Nạp 7ml mẫu vào ống không có mao quản của nhớt kế. Dùng bóp cao su đẩy cho mực chất lỏng trong ống không có mao quản qua nhánh ống có mao quản lên trên mức A rồi thả cho dung dịch chảy tự nhiên đồng thời bấm đồng ho đo thời gian t (s) dung dịch chảy từ mức A đến mức B. Hình 2.4 Nhớt kế Ostwald Tính độ nhớt động học υ theo công thức: υ = C.t (2.3) Trong đó: υ: độ nhớt động học, tính bằng cst hay mm2/s. C: hằng số của nhớt kế, mm2/s2. (C=0,035 mm2/s2) t: thời gian chảy, s. 2.3.3 Phương pháp cảm quan Chất lượng cảm quan sản phẩm được đánh giá bằng phương pháp cảm quan Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 25 Đậu Thị Như theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215–79). Tiêu chuẩn này sử dụng hệ số 20 điểm, xây dựng trên một thang thống nhất có 6 bậc (từ 0 : 5), và điểm 5 là điểm cao nhất cho một chỉ tiêu [10]. Đối với sản phẩm đồ uống có cồn nói chung và sản phẩm nước uống lên men nói riêng thì các chỉ tiêu cảm quan quan trọng cần đánh giá gồm: Độ trong và màu sắc, mùi, vị. Dưới đây là bảng chuẩn được xây dựng để tiến hành đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm nước uống lên men từ xoài. Bảng 2.1: Bảng điểm về mùi của sản phẩm nước uống lên men từ xoài Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng Cơ sở đánh giá 1 5 1,2 Thơm dịu, hài hòa, có mùi xoài đặc trưng, mùi rượu nhẹ, tạo cảm giác rất thích. 2 4 Mùi thơm nhẹ, đặc trưng cho sản phẩm, tương đối hài hòa, tạo cảm giác thích. 3 3 Có mùi thơm của xoài, mùi cồn cao, mùi không hài hòa, khó nhận ra mùi. 4 2 Sản phẩm có mùi thơm của xoài, mùi rượu cao, mùi không hài hòa, thoảng mùi lạ. 5 1 Sản phẩm có mùi lạ rõ rệt, nồng, hăng. 6 0 Sản phẩm có mùi lạ khó chịu của sản phẩm hỏng Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 26 Đậu Thị Như Bảng 2.2: Bảng điểm về vị của sản phẩm nước uống lên men từ xoài. Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng Cơ sở đánh giá 1 5 2,0 Vị ngọt của đường, của rượu, của glyxerin, hài hòa với vị chua nhẹ của axit, vị chát nhẹ của tanin. Tạo vị êm dịu, đậm đà, hậu kéo dài. 2 4 Sản phẩm có vị hài hòa, dễ chịu, đặc trưng, hậu vừa phải. 3 3 Sản phẩm hơi chua, hậu yếu, cho cảm giác không thích. 4 2 Vị chua nổi trội, ít ngọt, đắng. 5 1 Vị chua gắt, đắng mạnh, không ngọt, vị chát, có vị lạ. 6 0 Vị chua rất gắt, đắng gắt, chát gắt, vị lạ của sản phẩm hỏng. Bảng 2.3: Bảng điểm độ trong, màu sắc của nước uống lên men từ xoài Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng Cơ sở đánh giá 1 5 0,8 Sản phẩm trong, không vẩn đục, màu vàng đẹp, hấp dẫn, rót chảy lỏng đều. 2 4 Sản phẩm trong, không vẩn đục, màu vàng nhạt, rót chảy lỏng đều. 3 3 Sản phẩm có ít cặn lơ lửng, màu ít đặc trưng. 4 2 Sản phẩm hơi đục, màu không đặc trưng. 5 1 Sản phẩm đục, nhiều cặn lơ lửng, màu không đặc trưng. 6 0 Sản phẩm đục, màu tối, sản phẩm bị hỏng. 2.3.4 Phương pháp thống kê ứng dụng và xử lí số liệu Số liệu được xử lí và vẽ biểu đồ, đồ thị với phần mềm Excel, phần mềm Statgraphics Plus 3.0 for windows. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 27 Đậu Thị Như CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đường cong sinh trưởng của Saccharomyces cerevisiae Để xác định được thời điểm lấy giống để bổ sung vào dịch lên men, cần xây dựng đường cong sinh trưởng của nấm men Saccharomyces cerevisiae, nhằm có được tế bào nấm men có sức sống mạnh nhất. Nấm men được tăng sinh trong môi trường Sabouraud lỏng trên máy lắc ngang ở điều kiện nhiệt độ phòng trong vòng 96 giờ. Mật độ tế bào được xác định sau mỗi 6 giờ tăng sinh. Sử dụng dung dịch xanh Metylen để xác định số tế bào sống, chết. Sự thay đổi số lượng tế bào nấm men đươc thể hiện qua bảng 3.1 và hình 3.1. Bảng 3.1: Mật độ tế bào S. cerevisiae Thời gian (h) Tổng số tế bào (x106) tế bào/ml Số tế bào sống (x106) tế bào/ml Số tế bào chết (x106) tế bào/ml 0 0,80 0,80 0 6 35 35 0 12 100 100 0 18 200 195 5 24 380 370 10 30 450 440 10 36 470 458 12 42 480 458 12 48 500 470 10 54 490 480 20 60 490 460 30 66 490 460 20 72 480 460 50 78 480 450 80 84 480 430 50 90 490 410 80 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 28 Đậu Thị Như Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn đường cong sinh trưởng của S. cerevisiae. Từ hình 3.1 cho thấy, giai đoạn thích nghi của tế bào nấm men là không đáng kể, chỉ trong khoảng 12 giờ đầu. Giai đoạn tăng trưởng kéo dài khoảng từ 12 – 48 giờ, mật độ tế bào đạt cực đại 5x 108 tế bào/ml. Pha cân bằng kéo dài từ 48 – 72 giờ. Sau 72 giờ bắt đầu giai đoạn suy vong. Ở thời điểm 48 giờ, số lượng tế bào đạt cực đại. Ở giai đoạn này, các tế bào phân đôi một cách đều đặn, quần thể tế bào có trạng hóa học và sinh lí học cơ bản là như nhau. Nhịp độ sinh trưởng của chúng là không thay đổi trong suốt giai đoạn này. Vì vậy, để tiến hành lên men, lấy tế bào nấm men sau 24 – 30 giờ tăng sinh với mật độ giống đạt 4,5 x 108 tế bào/ ml. 0 100 200 300 400 500 600 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 M ậ t đ ộ t ế b à o ( x 1 0 6 ) tế b à o /m l Thời gian (h) Tổng số tế bào Số tế bào sống Số tế bào chết Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 29 Đậu Thị Như 3.2 Các chỉ tiêu hóa lý của dịch xoài 3.2.1 Nồng độ Brix Xoài sau khi được rửa sạch, loại bỏ vỏ và hạt thì được đem đi xay nhỏ, ép dịch. Sau khi thu dịch ép, tiến hành kiểm tra nồng độ Brix ban đầu của dịch xoài. Thí nghiệm được thực hiện với 3 mẫu, mỗi mẫu được lặp lại 3 lần. Kết quả là giá trị trung bình của số lần lặp lại, được thể hiện ở bảng 3.2. Bảng 3.2: Nồng độ chất khô tan ban đầu của dịch ép xoài Mẫu 1 2 3 Nồng độ chất khô (0Bx) 10,33 ± 1,52 11,00 ± 1,00 11,33 ± 1,15 Từ bảng 3.2 cho thấy, nồng độ chất khô tan ban đầu của dịch xoài khá cao, dao động từ 10 – 11 oBx. Sự chênh lệch nồng độ Brix ban đầu giữa các mẫu xoài là rất nhỏ (khoảng 0,5 – 1 oBx). Như vậy, nguyên liệu xoài được sử dụng để tiến hành nghiên cứu có nồng độ Brix tương đối đồng nhất. 3.2.2 pH ban đầu của dịch ép Song song với quá trình kiểm tra nồng độ Brix ban đầu của dịch xoài, chuẩn bị tương tự 3 mẫu, mỗi mẫu lặp lại 3 lần. Tiến hành kiểm tra độ pH của dịch ép. Kết quả là giá trị trung bình của các lần lặp lại thể hiện ở bảng 3.3. Bảng 3.3: pH ban đầu của dịch ép xoài Mẫu 1 2 3 pH 3,67 ± 0,06 3,57 ± 0,06 3,60 ± 0,10 Có thể thấy, pH của xoài chín không quá thấp, pH trung bình là 3,61; dịch xoài chua nhẹ. Sự chênh lệch pH giữa các mẫu là rất nhỏ (khoảng từ 0,07 – 0,1) cho thấy sự đồng nhất của nguyên liệu. Với pH này, sẽ không cần phải điều chỉnh quá nhiều cho quá trình lên men nước xoài. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 30 Đậu Thị Như 3.2.3 Axit tổng của dịch xoài Sau khi thu dịch xoài, lấy 10 ml dịch pha loãng với hệ số 105, thu được số liệu axit tổng của dịch xoài (theo acit citric) thể hiện ở bảng 3.4. Bảng 3.4: Axit tổng của dịch xoài Mẫu 1 2 3 Axit tổng (%) 0, 65 ± 0,07 0, 69 ± 0,03 0,60 ± 0,02 Từ số liệu trên có thể thấy, hàm lượng axit trung bình trong dịch xoài là 0,65 so với các loại trái cây khác thì xoài có chỉ số axit tổng khá cao. Cần phải trung hòa axit trong dịch xoài để xoài là nguyên liệu thích hợp cho quá trình lên men nước uống. 3.2.4 Độ nhớt của dịch xoài Dịch xoài được kiểm tra độ nhớt bằng nhớt kế Ostwald. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.5. Bảng 3.5: Độ nhớt của dịch xoài Mẫu 1 2 3 Độ nhớt (cts/s) 1,38 ± 0,01 1,38 ± 0,04 1,33 ± 0,03 Độ nhớt của dịch xoài trung bình là 1,36 cts/s. Với những loại nguyên liệu có độ nhớt lớn như thế này thì việc sử dụng enzyme pectinase để tăng hiệu suất thu dịch ép cũng như tăng chất lượng dịch ép là cần thiết. 3.3 Kết quả khảo sát hàm lượng enzyme pectinase bổ sung Sau khi thu dịch ép, tiến hành ủ dịch xoài với enzyme pectinase ở các tỉ lệ khác nhau trong 3 giờ ở 40 oC. Tiến hành lọc dịch và tính hiệu suất thu hồi dịch. Lượng dịch ép có sự thay đổi khi ủ dịch ép xoài với enzyme pectinase. Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.6 và hình 3.2. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 31 Đậu Thị Như Bảng 3.6: Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme tới hiệu suất ép dịch Lượng enzyme bổ sung (ml) 0 1 2 3 4 Thịt quả+ enzyme (g) 100 105 120 120 120 Lọc (g) 75 90 105 115 116 Hiệu suất (%) 75 85,71 87,50 95,83 96,66 Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của enzyme pectinase đến lượng dịch ép. Enzyme pectinase khi ủ ở 40 oC trong 3 giờ với sự có mặt của ion Ca2+ có trong thịt quả, enzyme này hoạt động thúc đẩy quá trình thủy phân các liên kết glucoside và các liên kết este của pectin để tạo các phân tử mạch ngắn hơn và làm giảm độ nhớt cho quá trình ép tách dịch dễ dàng hơn. Tiến hành đánh giá cảm quan dịch lọc sau khi ủ, kết quả thu được ở bảng 3.7. 75 85.71 87.5 95.83 96.66 0 20 40 60 80 100 120 0 1 2 3 4 H iệ u s u ấ t (% ) Hàm lượng enzyme pectinase bổ sung (ml) Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 32 Đậu Thị Như Bảng 3.7: Chỉ tiêu cảm quan của dịch xoài sau khi lọc Tên mẫu Lượng enzyme bổ sung Đặc điểm cảm quan Mẫu 1 0 ml Màu dịch ép vàng sậm, đục, nhiều cặn Mẫu 2 1 ml Màu dịch ép vàng, dịch đục, nhiều tạp chất lơ lửng Mẫu 3 2 ml Màu dịch ép vàng tươi, hơi đục, còn cặn lơ lửng. Mẫu 4 3 ml Màu dịch ép vàng tươi, đẹp, trong, cặn rất ít Mẫu 5 4 ml Màu dịch ép vàng hơi đậm, hơi trong, ít cặn. Có thể thấy rằng, mẫu đối chứng không sử dụng enzyme pectinase có màu vàng đục, lại nhiều cặn. Hơn nữa dịch chiết trung bình thu được rất thấp, hiệu suất thu dịch chỉ chiếm 75 %. Mẫu bổ sung 1 ml enzyem pectinase thì số dịch thu được tăng lên đáng kể, cao hơn dịch ép của mẫu đối chứng là 45 g, dịch vẫn có màu vàng đục tuy nhiên cặn đã ít hơn so với mẫu đối chứng. Hiệu suất ép dịch là 85,71 % lớn hơn so với mẫu không bổ sung enzyme. Mẫu bổ sung 2 ml enzyme thì kết quả cho thấy dịch ép thu được cũng tăng lên nhưng nhưng không đáng kể, dịch có màu vàng tươi, độ trong đã tốt hơn so với 2 mẫu trước nhưng vẫn còn cặn lơ lửng. Hiệu suất thu dịch là 87,5 %, hiệu suất tăng nhưng không đáng kể so với mẫu có bổ sung 1ml enzyme. Đối với mẫu bổ sung 3 ml enzyme pectinase thì số dịch thu được là 115 g, tăng so với các mẫu trước. Dịch lọc có màu vàng tươi, đẹp, trong, cặn rất ít. Điều này chứng tỏ khi bổ sung enzyme màu sắc và độ trong tăng theo mức độ bổ sung enzyme. Hơn nữa, hiệu suất ép dịch thu được là khá cao 95,83 %. Mẫu bổ sung 4 ml enzyme thì lượng dịch thu được là 116 g, màu của dịch ép không có sự thay đổi nhiều so với mẫu 4, nhưng độ trong của sản phẩm giảm xuống so với mẫu 4. Hiệu suất ép dịch là 96,66 %, hiệu suất ép dịch cao nhất nhưng không đáng kể so với mẫu 4. So với mẫu đối chứng thì dịch ép thu được tăng 41 g, hiệu suất ép tăng 21,66 %. Như vậy khi ủ dịch ép với enzyme pectinase thì ta thấy có sự thay đổi về lượng dịch ép thu được, màu sắc và độ trong của dịch lọc. Cụ thể là hiệu suất ép tăng theo độ Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 33 Đậu Thị Như tăng của lượng enzyme cho vào, màu sắc, độ trong cũng tương tự. Do mẫu 5 bổ sung lượng enzyme nhiều hơn nhưng hiệu suất tăng không đáng kể nên chỉ cần bổ sung 3 ml enzyme pectinase vào 100 ml dịch quả xoài thì đã nâng cao đáng kể thể tích dịch ép, chất lượng dịch ép (màu đẹp, độ trong cao), đồng thời có thể tiết kiệm được lượng enzyme pectinase cần sử dụng. 3.4 Sự ảnh hưởng của nồng độ Brix đến quá trình lên men Để xác định sự ảnh hưởng của nồng độ Bx đến chất lượng sản phẩm lên men, lần lượt bổ sung đường (vì oBx ban đầu của dịch là 10) để điều chỉnh độ Bx của dịch xoài ép lần lượt theo thứ tự 16, 18, 20, 22 (oBx). Dung dịch được lên men trong 72 h với mật độ tế bào là 13,5 x 108 tế bào/150 ml dịch lên men. Sau đó xác định các chỉ số: - Xác định độ cồn; - Xác định hàm lượng đường còn lại; - Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm. Hàm lượng đường của dịch lên men có ảnh hưởng nhất định đến quá trình tạo cồn. Hàm lượng đường cao thì độ cồn hình thành sẽ cao. Nhưng nếu hàm lượng đường cao quá thì sẽ tạo áp suất thẩm thấu lớn làm kìm hãm hoạt động của nấm men nên cồn tạo thành ít. Nếu hàm lượng đường ít thì cơ chất cho quá trình lên men ít vì thế độ cồn hình thành không nhiều. Sự ảnh hưởng của Bx tới độ cồn sau lên men được thể hiện cụ thể ở bảng 3.8 và hình 3.3. Bảng 3.8: Ảnh hưởng của hàm lượng đường (oBx) tới nồng độ cồn sau lên men Mẫu Độ Brix (oBx) Số lần lặp Độ cồn * 1 16 3 1,16d ± 0,28 2 18 3 2,16c ± 0,28 3 20 3 2,93b ± 0,11 4 22 3 4,67a ± 0,57 (*): Giá trị trung bình của 3 lần lặp lại xử lý theo số lượng thống kê. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 34 Đậu Thị Như Hình 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ Bx đến độ cồn sau lên men. Lượng đường trong dịch ban đầu là 10 oBx, nhỏ hơn so với yêu cầu của dịch lên men vì thế cần bổ sung đường để đạt nồng độ yêu cầu của thí nghiệm. Bổ sung đường vào các mẫu để đạt được các nồng độ Bx như sau: mẫu 1:16 oBx; mẫu 2:18 oBx; mẫu 3:20 oBx; mẫu 4:22 oBx. Hàm lượng đường của dịch lên men ban đầu càng cao thì hàm lượng đường còn lại sau lên men cao tương ứng, điều này được thể hiện rõ ở bảng 3.9 và hình 3.4. Bảng 3.9: Sự thay đổi của hàm lượng đường sau thời gian lên Mẫu Hàm lượng đường ban đầu (oBx) Hàm lượng đường còn lại (oBx) * 1 16 5,00c ± 0,50 2 18 5,67ab ± 0,57 3 20 6,33b ± 0,57 4 22 7,67a ± 0,57 (*): Giá trị trung bình của 3 lần lặp lại xử lý theo số lượng thống kê. 1.16 2.16 2.93 4.60 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 16 18 20 22 Đ ộ c ồ n ( % V /V ) Hàm lượng đường (oBx) Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 35 Đậu Thị Như Hình 3.4: Sự biến đổi của hàm lượng đường trong quá trình lên men. Các chất hòa tan và đường trong dịch lên men sẽ tạo ra áp suất thẩm thấu giữa môi trường và tế bào nấm men. Sự chênh lệch này làm cho nấm men dễ dàng hấp thu các chất dinh dưỡng từ môi trường và thải ra các chất khác. Sự chênh lệch áp suất thẩm thấu này phải nằm trong trạng thái cân bằng thì mới duy trì quá trình lên men một cách thuận lợi. Nếu nồng độ Brix cao, tức là áp suất thẩm thấu lớn sẽ gây ức chế quá trình lên men và như vậy sẽ làm chậm quá trình lên men. Nếu nồng độ Brix thấp thì sẽ thiếu chất dinh dưỡng cho nấm men sinh trưởng và lên men vì thế quá trình lên men sẽ yếu và sản phẩm không đạt yêu cầu. Hàm lượng đường của dịch lên men có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Từng chỉ tiêu cảm quan được thể hiện cụ thể ở bảng 3.10. Bảng 3.10: Chỉ tiêu cảm quan của nước xoài lên men ở Bx khác nhau Mẫu Chỉ tiêu Mẫu 1 16 oBx Mẫu 2 18 oBx Mẫu 3 20 oBx Mẫu 4 22 oBx Vị 4,0 5,2 7,6 6,4 Mùi 3,12 3,84 5,28 3,6 Màu sắc và độ trong 1,6 2,56 3,36 2,88 Điểm trung bình 8,72 11,6 16,24 12,88 5 5.66 6.3 7.67 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 16 18 20 22 H à m lư ợ n g đ ư ờ n g c ò n l ạ i (o B x ) Hàm lượng đường ban đầu (oBx) Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 36 Đậu Thị Như Cồn tạo ra tăng dần theo chiều tăng của nồng độ Bx ban đầu và lượng đường còn lại sau lên men giảm dần tương ứng với nồng độ Bx ban đầu. Cụ thể hơn, ta có thể thấy ở mẫu lên men với hàm lượng đường ban đầu là 16 oBx và 18 oBx đều có chất lượng cảm quan ở mức điểm thấp (điểm trung bình có trọng lượng lần lượt là 8,72 và 11,6), độ cồn tạo ra thấp 1,16 %V và 2,16 %V; lượng đường còn lại cũng thấp (lần lượt là Bx = 5 và Bx = 5,6). Đối với mẫu lên men có Bx ban đầu là 20, cho ta điểm cảm quan cao nhất là 16,24; độ cồn tạo ra 2,93 %V tương đối phù hợp với yêu cầu sản phẩm (2,5 – 3 %V), lượng đường còn lại là 6,3 oBx tuy không cao nhưng sản phẩm vẫn có vị khá hài hòa. Ở mẫu lên men với hàm lượng đường ban đầu là 22 oBx, độ cồn tạo ra là 4,67 %V; độ cồn này cao hơn so với yêu cầu của nước lên men, lượng đường còn lại tương đối cao (7,67 oBx) nhưng điểm cảm quan chỉ đạt mức trung bình 12,88. Như vậy, tổng hợp các chỉ tiêu và so sánh giữa các mẫu thì mẫu lên men với độ Bx ban đầu là 20 oBx thích hợp để sản xuất nước uống lên men từ xoài. Do độ cồn tạo ra trong khoảng yêu cầu (2,5 – 3 %V), lượng đường còn lại không quá thấp. Bởi vậy, chúng ta chọn mẫu lên men có độ Brix ban đầu là 20 thích hợp cho việc sản xuất nước uống lên men từ xoài. 3.5 Sự ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men Sau khi cố định hàm lượng đường ban đầu ở 20 oBx, tỷ lệ nấm men là 2 % tương ứng với 13,5 x 108 tế bào trong 150 ml dịch lên men, thời gian lên men 72 h. Quá trình được tiến hành với pH của dịch xoài lần lượt là 3,6; 3,8; 4,0 và 4,2. Khi tiến hành lên men ở các pH khác nhau, có sự chênh lệch đáng kể về chất lượng cảm quan (bảng 3.11) cũng như độ cồn tạo ra (bảng 3.12 và hình 3.5) và nồng độ Brix còn lại (bảng 3.13 và hình 3.6). Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 37 Đậu Thị Như Bảng 3.11: Chỉ tiêu cảm quan của nước xoài lên men ở pH khác nhau Mẫu Chỉ tiêu pH 3,6 pH 3,8 pH 4,0 pH 4,2 Vị 2,8 5,2 7,2 5,4 Mùi 1,92 3,12 4,32 3,6 Màu sắc và độ trong 1,76 2,24 2,88 3,04 Điểm trung bình 6,48 10,56 14,40 12,04 Nấm men hoạt động thích hợp ở khoảng pH nhất định. Tại khoảng pH thích hợp thì quá trình tạo ra cồn diễn ra mạnh mẽ nhất. Kết quả ảnh hưởng của pH đến quá trình cồn tạo thành được thể hiện ở bảng 3.12 và hình 3.5 Bảng 3.12: Ảnh hưởng của pH tới độ cồn sau lên men Mẫu pH Số lần lặp lại Độ cồn * 1 3,6 3 1,50d ± 0,50 2 3,8 3 2,17c ± 0,28 3 4,0 3 2,83b ± 0,28 4 4,2 3 4,33a ± 0,20 (*): Giá trị trung bình của 3 lần lặp lại xử lý theo số lượng thống kê. Hình 3.5: Biều đồ thể hiện sự ảnh hưởng của pH đến độ cồn của nước xoài lên men. Sau 72 h lên men với các pH khác nhau, nồng độ Brix còn lại cũng bị ảnh hưởng bởi pH. Kết quả được thể hiện cụ thể ở bảng 3.13 và hình 3.6. 1.5 2.16 2.83 4.33 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 3.6 3.8 4 4.2 Đ ộ c ồ n ( % V /V ) pH Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 38 Đậu Thị Như Bảng 3.13: Ảnh hưởng của pH tới hàm lượng đường còn lại Mẫu pH Số lần lặp lại Hàm lượng đường còn lại (oBx) * 1 3,6 3 7,33a ± 0,57 2 3,8 3 6,33bc ± 0,57 3 4,0 3 5,33c ± 0,57 4 4,2 3 7,00ab ± 0 (*): Giá trị trung bình của 3 lần lặp lại xử lý theo số lượng thống kê. Hình 3.6: Ảnh hưởng của pH đến nồng độ Brix của nước xoài lên men. Ở mẫu đầu tiên, độ cồn tạo ra quá thấp (1,5 %V) do nấm men hoạt động yếu và lượng đường còn lại khá nhiều (hình 3.6). Nước lên men có vị chua khó chịu. Tất cả các chỉ tiêu cảm quan đều thấp, điểm chung chỉ đạt 6,48 (bảng 3.9). Mẫu 2 có độ cồn tạo ra cao hơn mẫu 1 nhưng vẫn chưa đạt yêu cầu của nước lên men, độ cồn chỉ ở 2,16 %V. Điểm cảm quan chung chỉ ở mức trung bình 10,56 (bảng 3.9). Lượng đường còn lại ít hơn mẫu 1 (1,20 oBx) nhưng vẫn rất cao. Mẫu 3 có độ cồn tạo ra (2,93 %V) cao hơn mẫu 1 (1,77 %V) và mẫu 2 (0,77 %V). Nằm trong khoảng yêu cầu về nồng độ cồn của nước xoài lên men (2,5 – 3 %V). 7.53 6.33 5.33 7 0 1 2 3 4 5 6 7 8 3.6 3.8 4 4.2 B x c ò n lạ i s a u lê n m e n , o B x pH Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 39 Đậu Thị Như Lượng đường còn lại (5,33 oBx) không quá thấp (hình 3.6). Điểm cảm quan chung khá cao 14,40. Sở dĩ như vậy là do tại pH = 4 thì nấm men hoạt động mạnh, độ cồn tạo ra khá phù hợp với độ cồn yêu cầu của nước xoài lên men. Mẫu 4 mặc dù cho độ cồn tạo ra cao (4,33 %) nhưng độ cồn này cao hơn so với yêu cầu của nước xoài lên men. Lượng đường còn lại cũng khá cao (7 oBx). Điểm cảm quan chung không cao (12,04). Do tại pH này có sự hoạt động cạnh tranh của các loài vi sinh vật khác trong đó có vi khuẩn lactic tạo nên các mùi vị lạ cho sản phẩm, làm sản phẩm có vị không hài hòa. Từ những yếu tố trên cho thấy pH = 4,0 là thích hợp nhất cho quá trình lên men nước uống từ quả xoài. 3.6 Sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men giống bổ sung tới quá trình lên men Để đánh giá được sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến quá trình lên men, dịch lên men được bổ sung các tỷ lệ nấm men: 1 %; 1,5 %; 2 % và 2,5 %V với mật độ tế bào đạt 4,5 x 108 tế bào/ml tương ứng với số tế bào lần lượt là 6,75 x 108 tế bào; 10,125 x 108 tế bào; 13,5 x 108 tế bào; 16,875 x 108 tế bào, thể tích dịch lên men mỗi mẫu là 150 ml. Tiến hành cố định các yếu tố: hàm lượng đường 20 oBx, pH = 4 và thời gian lên men 72 h. Quá trình nghiên cứu xác định tỷ lệ nấm men bổ sung cho quá trình lên men sản xuất nước uống từ trái xoài thu được kết quả cảm quan (bảng 3.10) như sau: Bảng 3.14: Chỉ tiêu cảm quan của nước xoài lên men với tỷ lệ bổ sung giống khác nhau Mẫu Chỉ tiêu 1 (1 % nấm men) 2 (1,5 % nấm men) 3 (2 % nấm men) 4 (2,5 % nấm men) Vị 4,40 5,20 8,40 6,40 Mùi 1,44 2,64 4,80 3,36 Màu sắc và độ trong 1,44 2,24 3,20 2,56 Điểm trung bình 7,28 10,08 16,40 12,32 Tỷ lệ nấm men giống bổ sung sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới độ cồn tạo thành (bảng 3.15 và hình 3.7). Tỷ lệ nấm men ít thì chưa đủ để lên men tạo cồn, tốc độ lên men Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 40 Đậu Thị Như chậm. Tỷ lệ nấm men quá nhiều thì không đủ dinh dưỡng cho nấm men phát triển, tế bào nấm men sẽ chết dần và làm cho sản phẩm có mùi lạ cũng như ảnh hưởng đến quá trình tạo thành cồn. Bảng 3.15: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men tới độ cồn sau lên men Mẫu Tỷ lệ nấm men (%) Số lần lặp lại Độ cồn * 1 1,0 3 1,00c ± 0,57 2 1,5 3 2,17bc ± 0,28 3 2,0 3 2,50b ± 0,50 4 2,5 3 4,67a ± 1,15 (*): Giá trị trung bình của 3 lần lặp lại xử lý theo số lượng thống kê. Hình 3.7: Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men giống bổ sung đến độ cồn của nước xoài lên men. Tỷ lệ nấm men bổ sung ảnh hưởng đến nồng độ Brix còn lại được thể hiện ở bảng 3.16 và hình 3.8. 1 2.16 2.5 4.67 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 1 1.5 2 2.5 Đ ộ c ồ n ( % V /V ) Tỉ lệ men giống bổ sung (%) Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 41 Đậu Thị Như Bảng 3.16: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men tới hàm lượng đường còn lại Mẫu Tỷ lệ nấm men (%) Số lần lặp lại Hàm lượng đường còn lại (oBx) * 1 1,00 3 7,67a ± 1,52 2 1,50 3 7,33a ± 0,57 3 2,00 3 6,00ab ± 1,00 4 2,50 3 5,00b ± 1,00 (*): Giá trị trung bình của 3 lần lặp lại xử lý theo số lượng thống kê. Hình 3.8: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men bổ sung đến hàm lượng đường còn lại. Mẫu 1 cồn tạo ra thấp (1 %V), lượng đường còn lại cao (8 oBx). Điểm cảm quan chung thấp (7,28). Do lượng nấm men bổ sung vào quá ít, chưa đủ để lên men, các chỉ tiêu cảm quan chưa phù hợp với yêu cầu của nước xoài lên men. Mẫu 2 độ cồn tạo ra là 2,16 %V, cao hơn mẫu 1 nhưng cũng chưa đạt độ cồn yêu cầu của sản phẩm, lượng đường còn lại cao (7,3 oBx). Điểm cảm quan chung chỉ ở 8 7.33 6 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1.5 2 2.5 B x c ò n l ạ i (o B x ) Tỷ lệ men giống bổ sung (%) Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 42 Đậu Thị Như mức trung bình (10,08). Tỷ lệ nấm men bổ sung cũng chưa đủ để lên men tạo độ cồn thích hợp. Mẫu 3 độ cồn tạo ra phù hợp với yêu cầu sản phẩm (2,5 %V), lượng đường còn lại không quá thấp (6 oBx). Do tỷ lệ nấm men bổ sung vào thích hợp, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men, sản phẩm có vị hài hòa, mùi thơm dễ chịu. Mẫu 4 độ cồn tạo ra cao (4,67 %V), độ cồn này cao hơn so với yêu cầu của nước uống lên men, lượng đường còn lại ít 5oBx. Điểm cảm quan chung ở mức trung bình (12,32). Do tỷ lệ nấm men bổ sung nhiều, lượng cơ chất được phân giải tạo thành cồn nhiều nên độ cồn lớn. Nhưng sản phẩm có vị không hài hòa, không trong và màu không đẹp. Từ những phân tích trên, mẫu 3 với tỷ lệ nấm men bổ sung 2 % (tương ứng với 13,5 x 108 tế bào) cho 150 ml dịch trái xoài là thích hợp cho quá trình lên men nước uống. 3.7 Sự ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm Thời gian lên men có tính quyết định đến chất lượng sản phẩm của nước uống lên men có độ cồn thấp. Nếu thời gian lên men ngắn thì sản phẩm chưa đạt được tính chất đặc trưng (độ cồn, màu, mùi, vị). Nếu thời gian lên men dài thì làm cho sản phẩm có độ cồn cao, mùi vị không hài hòa. Bảng điểm cảm quan của các mẫu được thể hiện ở bảng 3.17. Bảng 3.17: Chỉ tiêu cảm quan của nước xoài lên men sau thời điểm khác nhau Mẫu Chỉ tiêu 1 (48 h) 2 (60 h) 3 (72 h) 4 (84 h) Vị 4,40 4,80 8,40 6,00 Mùi 1,92 2,88 5,28 3,36 Màu sắc và độ trong 1,28 1,92 4,00 2,72 Điểm trung bình 7,60 9,60 17,68 12,08 Thời gian lên men có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hình thành độ cồn. Lượng cơ chất trong dịch lên men vẫn còn thì thời gian lên men càng dài, độ cồn tạo ra càng lớn và ngược lại nếu thời gian lên men ngắn, độ cồn tạo ra thấp. Sự ảnh hưởng Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 43 Đậu Thị Như của thời gian lên men đến quá trình tạo cồn được thể hiện ở bảng 3.18 và hình 3.9. Bảng 3.18: Ảnh hưởng của thời gian lên men tới độ cồn sau lên men Thời gian lên men (h) Số lần lặp lại Độ cồn * 48 3 1,50c ± 0,50 60 3 2,33bc ± 0,28 72 3 2,90b ± 1,70 84 3 4,67a ± 1,15 (*): Giá trị trung bình của 3 lần lặp lại xử lý theo số lượng thống kê. Hình 3.9: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ cồn của nước xoài lên men. Thời gian lên men càng dài thì cồn tạo ra càng cao và hàm lượng đường còn lại càng thấp. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.19 và hình 3.10. 1.5 2.3 2.9 4.67 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 48 60 72 84 Đ ộ c ồ n ( % V /V ) Thời gian lên men (giờ) Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 44 Đậu Thị Như Bảng 3.19: Ảnh hưởng của thời gian lên men tới hàm lượng đường còn lại Mẫu Thời gian lên men (h) Số lần lặp lại Hàm lượng đường còn lại (oBx) * 1 48 3 8,33a ± 0,57 2 60 3 7,67bc ± 1,52 3 72 3 6,00bc ± 1,00 4 84 3 5,00c ± 1,00 (*): Giá trị trung bình của 3 lần lặp lại xử lý theo số lượng thống kê. Hình 3.10: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến oBx của nước xoài lên men. Qua hình 3.9 và hình 3.10 cho thấy: Độ cồn tăng dần theo thời gian lên men và hàm lượng đường còn lại giảm dần theo thời gian lên men. Mẫu 1 độ cồn tạo ra thấp (1,5 %V), hàm lượng đường còn lại cao (8,33 oBx). Điểm cảm quan chung thấp (7,6). Mẫu này có thời gian lên men ngắn, các chỉ tiêu về mặt cảm quan đều thấp. Lên men 48 h chưa đủ để tạo ra các tính chất đặc trưng của sản phẩm. Mẫu 2 độ cồn tạo ra thấp (2,3 %V), lượng đường còn lại tương đối cao (7,67 oBx). Điểm cảm quan chung ở mức trung bình (9,6). Mẫu 2 thời gian lên men 60 h, không khác biệt so với mẫu 1 nhiều, sản phẩm cũng chưa có tính chất đặc trưng. Mẫu 3 lên men ở 72 h thì có sự khác biệt so với mẫu 1 và mẫu 2. Độ cồn tạo ra 8.33 7.67 6 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 48 60 72 84 H à m lư ợ n g đ ư ờ n g c ò n l ạ i (o B x ) Thời gian lên men (h) Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 45 Đậu Thị Như tương đối phù hợp (2,9 %V), lượng đường còn lại không thấp (6 oBx). Điểm cảm quan chung khá cao (17,68). Điều này chứng tỏ sau 72 h lên men thì gần như tạo ra được các tính chất của sản phẩm yêu cầu: về độ cồn, lượng đường còn lại, vị, mùi, màu sắc, độ trong. Mẫu 4 có thời gian lên men là 84 h, lượng đường được chuyển hóa nhiều hơn vì thế độ cồn tạo ra (4,67 %V) cao hơn các mẫu còn lại. Lượng đường còn lại thấp (5 oBx). Điểm cảm quan chung ở mức khá (12,08). Vậy mẫu 3 lên men ở 72 h là phù hợp cho lên men nước uống từ dịch xoài. 3.8 Quy trình sản xuất nước uống lên men từ xoài Sau khi xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men nước uống từ trái xoài, xây dựng quy trình hoàn chỉnh sản xuất nước uống lên men từ trái xoài được thể hiện ở hình 3.11. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 46 Đậu Thị Như Xoài Làm sạch, bỏ vỏ, hạt. Xay,ép Ủ enzyme (3 giờ ở 40 oC) Lọc trong Điều chỉnh dịch lên men Huấn luyện giống Nấm men S.cerevisiae Tăng sinh Lên men: pH = 4; 20 oBx; tỉ lệ men 2 %V; 72h Lắng cặn, tách men Hình 3.11: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Dịch xoài Đánh giá chất lượng cảm quan, Vi sinh Tàng trữ Chiết rót Nước 1:1 Cặn, men Sản phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 47 Đậu Thị Như Thuyết minh quy trình. Nguyên liệu: Nguyên liệu có vai trò quyết định chất lượng của sản phẩm. Nguyên liệu xoài dùng để sản xuất nước uống lên men phải là trái xoài có độ chín kỹ thuật (màu vàng ươm, bề mặt trơn bóng, dịch có màu vàng tươi, mùi thơm đặc trưng), không bị sâu bệnh, úng thối hay bầm dập. Xoài chín sau khi mua về được rửa sạch để loại bỏ tạp chất bên ngoài, sau đó loại bỏ vỏ và hạt xoài. Tiến hành lấy phần thịt xoài mang đi xay nhỏ. Quá trình xay nhỏ có bổ sung thêm nước với tỉ lệ 1:1 so với dịch quả. Ủ và bổ sung enzyme pectinase: dùng pipet hút enzyme cho vào dịch quả với tỉ lệ 3 ml enzyme/100 ml dịch quả. Sau đó khuấy đều và tiến hành ủ trong bể điều nhiệt ở 40 oC trong vòng 3 giờ nhằm mục đích thu được nhiều dịch ép và nâng cao chất lượng dịch ép. Lọc trong: Sau khi ủ với enzyme, tiến hành trích ly dịch trái cây. Để chất lượng dịch quả lên men được trong hơn và thuận lợi hơn cho các quá trình tiếp theo cần tiến hành lọc. Phương pháp lọc là dùng vải lọc xếp thành nhiều lớp để có thể loại bỏ những cặn nhỏ. Sau khi lọc cần tiến hành pha chế dịch lên men ngay, tránh hiện tượng oxy hóa. Pha chế dịch lên men: Dịch ép thường có thành phần không đảm bảo cho nấm men sinh trưởng và phát triển do đó cần tiến hành pha chế dịch ép, tạo điều kiện tối ưu để nấm men phát triển và sản phẩm có chất lượng đảm bảo yêu cầu. Dịch ép sau pha loãng có nồng độ chất khô trong khoảng 8,5 – 10 oBx. Cần tiến hành bổ sung thêm đường để dịch lên men đạt 20 oBx. Đồng thời dịch ép có pH < 4. Sử dụng NaHCO3 5 % để điều chỉnh pH về 4,0. Dùng ống nhỏ giọt nhỏ từ từ dung dịch NaHCO3 vào dịch ép đến khi giá trị pH đạt yêu cầu. Lên men: Dịch ép sau khi phối chế cần được lên men ngay. Sau khi mật độ nấm men đạt 4,5 x108 tế bào/ml, tiến hành hút chính xác 2 %V dịch nấm. Tiến hành lên men yếm khí ở 25 – 27 oC trong 72 h. Lắng cặn, tách men: sau 72 giờ, quá trình lên men kết thúc thì đã có một phần nấm men lắng xuống nhưng để đảm bảo đình chỉ quá trình lên men cần tiến hành loại bỏ xác nấm men. Sử dụng ống xi phông để tránh gây chấn động mạnh, làm dịch lên men đục trở lại. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 48 Đậu Thị Như Tàng trữ: Sau khi lên men thì quá trình tàng trữ tiếp tục thực hiện tạo thêm một phần hương vị cho sản phẩm cũng như sản phẩm được lắng trong tốt hơn. Nước lên men sau tàng trữ thấy trong hơn và hương vị đặc trưng hơn, nhiệt độ tàng trữ ở 10 – 15 oC. Sau quá trình này nếu xuất hiện thêm cặn thì cần tiến hành lọc trước khi chiết. Chiết rót: Chiết rót ở đây được thực hiện bằng cách sử dụng ống xi phông. Trong quá trình chiết rót có sử dụng phễu lọc và bông để có thể lọc hết cặn trong sản phẩm (Chai chiết rót và các dụng cụ sử dụng đều được tiệt trùng và làm nguội trước khi sử dụng). 3.9 Đánh giá chất lượng sản phẩm nước xoài lên men 3.9.1 Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm nước xoài lên men Sau khi tiến hành lên men nước uống từ trái xoài theo quy trình sản xuất hoàn chỉnh. Tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm (hình 3.2) sản xuất theo quy trình và kết quả được thể hiện ở bảng 3.12. Bảng 3.20: Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm nước uống lên men từ trái xoài Chỉ tiêu Điểm trung bình Hệ số quan trọng Điểm trung bình có trọng lượng Vị 4,20 2,00 8,40 Mùi 5,04 1,20 5,04 Màu sắc và độ trong 4,40 0,80 3,52 Điểm chung 13,64 16,96 Từ bảng trên cho thấy điểm có trọng lượng của sản phẩm là 16,96 lớn hơn 15,2 và nhỏ hơn 18,5; điểm trung bình của mùi và vị đều lớn hơn 3,8. Như vậy, theo tiêu chuẩn TCVN 3215–79 thì sản phẩm nước uống lên men từ xoài đạt loại khá. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 49 Đậu Thị Như Hình 3.12: Sản phẩm nước uống lên men từ trái xoài 3.9.2 Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm nước xoài lên men Sau khi nhận được nước xoài lên men ở các điều kiện tối ưu, sản phẩm được đưa đi kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh theo TCVN 7054:2002. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.21. Bảng 3.21: Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm nước uống lên men từ xoài Tên chỉ tiêu Kết quả (CFU/ml) 1. Tổng số vi khuẩn hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1ml < 1 2. E. Coli, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm < 1 3. Cl. Perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm < 1 4. Vi sinh vật gây đục (quan sát bằng mắt) < 1 5. Nấm men, mốc, số khóm nấm/ml < 1 Theo kết quả phân tích vi sinh của các chỉ tiêu thì kết quả biểu thị đều nhỏ hơn 1 CFU/ml sản phẩm, nghĩa là không có khuẩn lạc nào mọc trên đĩa. Theo TCVN 7045: 2002 thì sản phẩm nước uống lên men từ xoài đều đạt yêu cầu về chỉ tiêu vi sinh vật. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 50 Đậu Thị Như CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau khi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái xoài Mangifera Indica” cho thấy sản phẩm hoàn toàn có thể áp dụng vào quy trình sản xuất thực tế. Để đạt hiệu quả tối ưu nhất cho sản phẩm, cần tiến hành lên men ở các thông số như sau: Để thu được dịch ép lớn nhất và chất lượng trong nhất cần bổ sung enzyme pectinase với tỉ lệ 3 ml pectinase/ 100 ml dịch xoài với hiệu suất trích ly cao nhất là 95,83%. Tiến hành lấy tế bào nấm men ở 24 – 30 giờ sau tăng sinh với mật độ tế bào đạt 4,5 x 108 tế bào/ ml. Nồng độ đường bổ sung ảnh hưởng đến độ cồn, độ Brix còn lại cũng như ảnh hưởng đến vị của sản phẩm. Việc bổ sung đường saccharose đến 20 0Bx là thích hợp nhất, vừa cho độ cồn thích hợp và lượng đường còn lại vừa tạo vị hài hòa cho sản phẩm. Điều chỉnh pH của dịch lên men ban đầu đạt pH = 4 cho kết quả lên men là tốt nhất. Tỉ lệ nấm men giống thích hợp cho vào môi trường lên men là 2 % thể tích. Thời gian lên men của quá trình lên men dịch xoài khi nấm men đã được hoạt hóa mạnh nhất với nồng độ đường 20 oBx, tỉ lệ men giống là 2 % V, pH = 4 thì sau 72 h là kết thúc quá trình lên men. Kiến Nghị Vì thời gian và kỹ thuật còn hạn chế nên đồ án này chỉ khảo sát được các yếu tố cơ bản như: nồng độ Brix, pH, tỉ lệ nấm men, thời gian lên men và chỉ sử dụng một chủng giống S. cerevisiae đã được phân lập thuần chủng để lên men. Do đó để nghiên cứu được các chỉ tiêu tốt hơn cho quy trình sản xuất nước uống lên men từ xoài tối ưu nhất, cần phải tiến hành nghiên cứu sâu hơn:  Nghiên cứu sự khác nhau về chất lượng sản phẩm đối với các loại xoài khác nhau; Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 51 Đậu Thị Như  Nghiên cứu sự ảnh hưởng của dịch xoài tươi và dịch xoài pha chế từ siro xoài đến chất lượng sản phẩm;  Nghiên cứu thời gian bảo quan của nước uống xoài lên men ở điều kiện: nhiệt độ khác nhau, có hoặc không có chất bảo quản. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 52 Đậu Thị Như TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất thức uống, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh. [2] TS. Nguyễn Thanh Hằng, PGS. TS. Nguyễn Đình Thưởng (2000), Công nghệ sản xuất và kiểm tra cồn Etylic, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật. [3] GS. TS Phạm Văn Ty, TS. Vũ Nguyên Thành (2007), Công nghệ sinh học (Tập 5 – Công nghệ vi sinh và môi trường), Nhà xuất bản Giáo dục. [4] GS. TSKH. Phạm Thị Trân Châu, PGS. TS. Phan Tuấn Nghĩa (2007), Công nghệ sinh học (Tập 3- Enzyme và ứng dụng), Nhà xuất bản Giáo dục. [5] Nguyễn Đức Lượng (2004), Công nghệ enzyme, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh. [6] Trần Thị Thanh (2001), Công nghệ vi sinh vật, Nhà xuất bản Giáo Dục. [7] PGS. TS. Nguyễn Đức Lượng (2000, 2001, 2002), Công nghệ vi sinh vật (Tập 1, 2, 3), Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh. [8] Bộ công nghiệp lên men (1994), Cơ sở vi sinh ngành lên men, Nhà xuất bản Đại học Công nghiệp nhẹ Hà Nội. [9] Lê Quang Trí (2001), Khảo sát chất lượng xoài và dứa qui hoạch cho ngành chế biến tỉnh Tiền Giang, Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh. [10] Hà Duyên Tư (2006), Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. [11] Vũ Công Hậu (2005), Làm rượu vang trái cây trong gia đình, Nhà xuất bản Nông nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh. [12] Lương Đức Phẩm (2006), Nấm men công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật. [13] Nguyễn Cảnh (2004), Quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh. [14] Đống Thị Thanh Thu (2003), Sinh hóa ứng dụng, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh. Đồ án tốt nghiệp Đại Học Khóa 2013 – 2017 DH13TP GVHD: TS. Đặng Thu Thủy 53 Đậu Thị Như [15] Hội dược học Việt Nam, Tạp chí thuốc và sức khỏe (Số 339 ngày 1/9/2007). [16] Viện dinh dưỡng, Bộ y tế (1995), Thành phần dinh dưỡng thức ăn Việt Nam, Nhà xuất bản Y Học. [17] Nguyễn Đức Lượng (2003), Thí nghiệm công nghệ sinh học (Tập 1 – Thí nghiệm hóa sinh học), Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh. [18] Trần Bích Lam, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Đinh Trần Nhật Thu (2004), Thí nghiệm hóa sinh thực phẩm, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh. [19] TS. Nguyễn Đăng Nghĩa, KS. Nguyễn Mạnh Chinh (2006), Trồng, chăm sóc phòng trừ sâu bệnh xoài, vú sữa, sapoche,dừa, Nhà xuất bản Nông Nghiệp. Tài liệu tiếng Anh [20] Jonathan L. Hartwell (1982), Plants Used Against Cancer, Quarterman Pub, Incorporated. [21] Prescott and Dunn (1959), Industrial Microbiology, Mc Graw Hill, New York. [22] “Research and Training centre”, Rajamangala Institute of Technology, Thai Land, 2004. [23] “Ripening stage and flesh ratio on mango wine quality”, Food Science and Technology Department, Lampany Agricultural. [24] Srisamtthakaran, Chanrittisen, Burana wijarn, “Effects of Sampee mango”, Mangifera indica. [25] Teshome Edae Jiru, Nazin Sultana, Michael Wawire (2001), Fermentation processing, Nhà xuất bản Trí Nhân Minh. Tài liệu internet [26] https://vi.wikipedia.org. PHỤ LỤC PHỤ LỤC A: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA NGUYÊN LIỆU 1. Nồng độ chất khô ban đầu của Xoài nguyên liệu Bảng ANOVA Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 1,55556 2 ,777778 ,50 ,6297 Within groups 9,33333 6 1,55556 Total (Corr.) 10,8889 8 Bảng so sánh các nghiệm thức Method: 95,0 percent LSD Mẫu Count Mean Homogeneous Groups 1 3 10,3333 X 2 3 11,0 X 3 3 11,3333 X 2. pH của Xoài nguyên liệu Bảng ANOVA Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups ,0155556 2 ,00777778 1,40 ,3170 Within groups ,0333333 6 ,00555556 Total (Corr.) ,0488889 8 Bảng so sánh các nghiệm thức Method: 95,0 percent LSD Mẫu Count Mean Homogeneous Groups 2 3 3,56667 X 3 3 3,6 X 1 3 3,66667 X 3. Độ nhớt của Xoài nguyên liệu Bảng ANOVA Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups ,00515822 2 ,00257911 2,09 ,2049 Within groups ,00740933 6 ,00123489 Total (Corr.) ,0125676 8 Bảng so sánh các nghiệm thức Method: 95,0 percent LSD Mẫu Count Mean Homogeneous Groups 3 3 1,334 X 1 3 1,38267 X 2 3 1,38667 X 4. Axit tổng số của Xoài nguyên liệu Bảng ANOVA Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups ,0122 2 ,0061 2,65 ,1495 Within groups ,0138 6 ,0023 Total (Corr.) ,026 8 Bảng so sánh các nghiệm thức Method: 95,0 percent LSD Mẫu Count Mean Homogeneous Groups 3 3 ,6 X 1 3 ,65 X 2 3 ,69 X PHỤ LỤC B: KẾT QUẢ SO SÁNH PHÂN TÍCH THỐNG KÊ CÁC CHỈ TIÊU ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN 1. Ảnh hưởng của hàm lượng đường đến độ cồn Bảng ANOVA ANOVA Table for Độ cồn by Bx Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 19,66 3 6,55333 51,06 , 0 Within groups 1,02667 8 ,128333 Total (Corr.) 20,6867 11 Bảng so sánh các nghiệm thức nấm men Method: 95,0 percent LSD Bx Count Mean Homogeneous Groups 16 3 1,16667 X 18 3 2,16667 X 20 3 2,93333 X 22 3 4,66667 X 2. Ảnh hưởng của hàm lượng đường tới hàm lượng đường còn lại sau lên men Bảng ANOVA ANOVA Table for Bx còn lại by Bx Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 11,6667 3 3,88889 15,56 , 11 Within groups 2,0 8 ,25 Total (Corr.) 13,6667 11 Bảng so sánh các nghiệm thức nấm men Method: 95,0 percent LSD Bx Count Mean Homogeneous Groups 16 3 5,0 X 18 3 5,66667 XX 20 3 6,33333 X 22 3 7,66667 X 3. Ảnh hưởng của pH đến nồng độ cồn trong quá trình lên men Bảng ANOVA ANOVA Table for độ cồn by pH Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 11,0625 3 3,6875 17,70 , 7 Within groups 1,66667 8 ,208333 Total (Corr.) 12,7292 11 Bảng so sánh các giá trị nghiệm thức nấm men Method: 95,0 percent LSD pH Count Mean Homogeneous Groups 3,6 3 1,83333 X 3,8 3 2,16667 XX 4 3 2,83333 X 4,2 3 4,33333 X 4. Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng Bx còn lại trong dịch lên men Bảng ANOVA ANOVA Table for Bx còn lại by pH Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 7,0 3 2,33333 9,33 , 54 Within groups 2,0 8 ,25 Total (Corr.) 9,0 11 Bảng so sánh các nghiệm thức nấm men Method: 95,0 percent LSD pH Count Mean Homogeneous Groups 4 3 5,33333 X 3,8 3 6,33333 X 4,2 3 7,0 XX 3,6 3 7,33333 X 5. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men bổ sung đến độ cồn Bảng ANOVA ANOVA Table for Độ cồn by tỉ lệ nấm men Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 21,0833 3 7,02778 16,87 , 8 Within groups 3,33333 8 ,416667 Total (Corr.) 24,4167 11 Bảng so sánh các nghiệm thức nấm men Method: 95,0 percent LSD 6. Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men bổ sung tới hàm lượng Bx còn lại Bảng ANOVA ANOVA Table for Bx còn lại by tỉ lệ nấm men Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 16,25 3 5,41667 65,00 , 0 Within groups ,666667 8 ,0833333 Total (Corr.) 16,9167 11 Bảng so sánh các nghiệm thức nấm men Method: 95,0 percent LSD Tỉ lệ nấm men Count Mean Homogeneous Groups 2,5 3 5,0 X 2 3 6,0 X 1,5 3 7,33333 X 1 3 8,0 X Tỉ lệ nấm men Count Mean Homogeneous Groups 1 3 1,0 X 1,5 3 2,16667 XX 2 3 2,5 X 2,5 3 4,66667 X 7. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ cồn Bảng ANOVA ANOVA Table for Độ cồn by thời gian lên men Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 16,1767 3 5,39222 12,71 , 21 Within groups 3,39333 8 ,424167 Total (Corr.) 19,57 11 Bảng so sánh các nghiệm thức nấm men Method: 95,0 percent LSD Thời gian lên men Count Mean Homogeneous Groups 48 3 1,5 X 60 3 2,33333 XX 72 3 2,9 X 84 3 4,66667 X 8. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến Bx còn lại Bảng ANOVA ANOVA Table for Bx còn lại by thời gian lên men Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 20,9167 3 6,97222 41,83 , 0 Within groups 1,33333 8 ,166667 Total (Corr.) 22,25 11 Bảng so sánh các nghiệm thức nấm men Method: 95,0 percent LSD Thời gian lên men Count Mean Homogeneous Groups 84 3 5,0 X 72 3 6,0 X 60 3 7,66667 X 48 3 8,33333 X