Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên men

79 trang thiennha21 13/04/2022 5842

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên men", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

do_an_nghien_cuu_quy_trinh_san_xuat_nuoc_chanh_day_len_men.pdf

Nội dung text: Đồ án 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: Công nghệ Kĩ Thuật Hoá Học Chuyên 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/ KHOÁ 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 : dohuyen8895@gmail.com Trình độ đào tạo : Đại học Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Công 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 hoàn thành đồ án/ khoá 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 P. VIỆN TRƯỞNG (Ký và ghi rõ họ tên) (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 không 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 công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào trước đây. Để hoàn thành cuốn đồ án này, tôi 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 tôi giúp tôi có thể hoàn thành được cuốn đồ án này. Ngoài ra tôi cũng xin cảm ơn gia đình bạn bè và những người thân đã luôn 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 không thể tránh khỏi. Do đó, tôi mong muốn nhận được những nhận xét, những góp ý chân thành từ phía thầy cô và bạn bè để báo cáo này có thể hoàn 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 Công 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 Công 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 quá trình lên men kỵ khí 11 Bảng 1.4. Các sản phẩm thường gặp của quá 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 Công 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 Công 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 loãng 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 Công 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 Công 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 không chỉ tốt cho sức khỏe mà còn 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 hoàn toàn mang tính tự nhiên, không 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 ngoài 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 quá 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 quá trình lên men; Công 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 quá 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. Công 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 Công 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 tôi chọn nguyên 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 hoá hòa 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 còn chứa vitamin A (cung cấp khoảng 1274 IU/100 g) và các chất chống oxy hoá 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 ngoài 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 còn là một nguồn khoáng 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 Công 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 ngoài ra còn 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 đông do tích tụ tiểu cầu. Chanh dây còn 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 không chỉ vì hương thơm nồng nàn quyến rũ mà còn 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 soát 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 n- hexyl 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. Công 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 không 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 loài 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 Công 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 thoát ra do phản ứng lên men sẽ hoà 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 môi trường dinh dưỡng phong phú nên sản phẩm hình thành ngoài ethanol, còn 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 không 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 khoáng 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 khoáng, 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 Công 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 xoài, 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. Ngoài vị ngọt nó còn 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 công 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, hoàn toàn có thể đáp ứng được các yêu 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 đông người tiêu dùng không 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 đòi hỏi các nhà thực phẩm của Việt Nam phải tiếp tục nghiên cứu quy trình, công 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 công 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 dòng 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 toàn phần 1,61% 1.2.3. Quá 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 không có sự tham gia của oxi không khí mà chỉ có sự cho - nhận hydro. Trong + quá trình lên men, H thoát 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+. Công 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 Công 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 quá 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 (quá trình oxi hóa không hoàn toàn). Bảng 1.4. Các sản phẩm thường gặp của quá trình lên men hiếu khí Tên sản phẩm Công 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 môi 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 môi trường ngoài qua màng tế bào nấm men. Rượu hòa tan vô hạn trong nước nên khuếch tán rất mạnh vào trong môi trường, CO2 cũng hòa tan vào trong môi trường vì thế CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ khuếch tán vào môi trường và nhanh chóng đạt được trạng thái bão hòa. Khí bão hòa 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 thoát ra ngoài 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 quá trình lên men. Khí CO2 ức chế quá trình lên men nhưng trong quá trình thoát 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 môi trường sẽ hình thành glycerin và CO2. Hình 1.4. Sơ đồ lên men thời kì cảm ứng Công 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 môi trường acid. Hình 1.5. Sơ đồ lên men thời kì tĩnh d. Động học của quá trình lên men [6] Tốc độ của quá 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 quá trình lên men. Công nghệ hóa học 13 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu 1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men a. Hàm lượng giống nấm men Nấm men là nhân tố tạo ra quá trình lên men, chuyển hoá đường thành etanol và khí carbonic. Mỗi loài nấm men có khả năng lên men khác nhau. Cùng loài nấm men, nhưng ở những điều kiện lên men khác nhau thì cũng lên men khác nhau và sản phẩm của quá trình lên men cũng khác nhau. Việc bổ sung tỷ lệ giống lên men cũng phải được lựa chọn vì nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới hàm lượng chất khô tan, nhiệt độ, thời gian, của quá trình lên men. b. Nhiệt độ Mỗi vi sinh vật đều có một khoảng nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của chúng. Đối với nấm men saccharomyces, nhiệt độ tối ưu nằm trong khoảng 28 – 32 oC. Tuy nhiên, nếu bắt đầu lên men ở nhiệt độ thấp thì khả năng lên men sẽ cao và kéo dài hơn. Mặt khác, nếu có điều kiện làm lạnh dịch đường xuống còn 20 – 25 oC sẽ hạn chế được sự phát triển của tạp khuẩn. Sau 8 – 10 h nhiệt độ lên men sẽ tăng đến 28 – 30 oC, tiếp đó cần làm lạnh để ổn định nhiệt độ trong giới hạn tối ưu. Ở nhiệt độ cao, hoạt tính của nấm men giảm nhanh nhưng chủ yếu là dễ bị nhiễm vi sinh vật như vi khuẩn lactic và nấm men hoang dại. Ở nhiệt độ 30 oC, nấm men hoang dại phát triển nhanh hơn Saccharomyces 2 – 3 lần, còn ở nhiệt độ 35 – 38 oC chúng phát triển nhanh gấp 6 – 8 lần. Mặt khác, khi lên men ở nhiệt độ cao sẽ tạo nhiều sản phẩm phụ như ester, aldehyt và tổn thất theo CO2 sẽ tăng. Đối với quá trình lên men rượu có gas, nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình lên men. Một số tác giả cũng đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng trao đổi chất của nấm men và thành phần các hợp chất hương hình thành trong rượu thành phẩm. Năm 1994, Jackson đã đưa ra luận điểm rằng các hợp chất tạo hương như isoamyl acetate, isobutyl acetate và hexyl acetate được tổng hợp và được giữ lại trong rượu chỉ khi ở nhiệt độ lên men thấp từ 8 – 15. c. pH Nồng độ ion H+ trong canh trường ảnh hưởng lớn đến hoạt động của nấm men. Chúng có khả năng làm thay đổi điện tích của vỏ tế bào, làm tăng hoặc giảm mức độ thẩm thấu của các chất dinh dưỡng cũng như chiều hướng của quá trình lên men. Mỗi Công nghệ hóa học 14 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu vi sinh vật chỉ có thể hoạt động tốt trong trạng thái ion nhất định, trạng thái này phụ thuộc vào pH của canh trường. pH có ý nghĩa quan trọng trong quá trình lên men nước giải khát. Nấm men có thể phát triển trong môi trường pH từ 2 – 8 nhưng thích hợp là từ 3,7 – 4,5. Vi khuẩn bắt đầu phát triển ở pH = 4,0 và cao hơn, khi thấp hơn mức này chỉ có thể nấm men phát triển được, vì thế trong quá trình lên men nên điều chỉnh pH < 4. Khi pH = 8 thì nấm men phát triển kém, ngược lại vi khuẩn phát triển rất mạnh. Ở pH = 3,8 nấm men phát triển mạnh thì hầu như vi khuẩn chưa phát triển. Để tạo pH thích hợp trong môi trường nuôi cấy nấm men người ta có thể điều chỉnh bằng acid citric hay dùng NaHCO3 để giảm hoặc tăng pH tuỳ thuộc dịch ép trái cây mà không gây ảnh hưởng hoạt động của nấm men. d. Nồng độ chất khô hòa tan của dịch lên men (độ Brix) Nấm men chỉ có khả năng lên men các đường đơn giản đặc biệt là saccharose. Nồng độ đường thích hợp từ 18 – 22 %, nếu cao hơn thì khả năng lên men giảm và ngược lại nếu nồng độ thấp sẽ không tạo điều kiện cho quá trình lên men. Thường ở nồng độ đường 30 – 35 % thì sự lên men bị đình chỉ. Nếu nồng độ dịch đường quá cao sẽ dẫn đến làm tăng áp suất và làm mất cân bằng trạng thái sinh lý của nấm men. Kết quả là rượu nhiều sẽ ức chế không những các tạp khuẩn mà cả nấm men. Mặt khác đường nhiều sẽ dẫn đến tổn hao nguồn nguyên liệu và phải kéo dài thời gian lên men. Mặt khác nếu nồng độ đường của dịch lên men thấp thì sẽ làm giảm năng suất thiết bị lên men và làm cho nấm men không đủ chất dinh dưỡng để phát triển. e. Thời gian Thời gian cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Thời gian lên men phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ lên men, nồng độ đường, chủng nấm men, Thời gian lên men được tính bắt đầu từ khi cấy chủng nấm men vào môi trường lên men, nhưng thời gian kết thúc thì tùy thuộc vào từng môi trường lên men cụ thể và tùy thuộc vào mục đích lên men mà ta dừng quá trình lên men. f. Oxy Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men phải cho dịch ép tiếp xúc với oxy. Lúc này nấm men cần oxy để tích luỹ một lượng sinh khối cần thiết cho quá trình lên Công nghệ hóa học 15 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu men. Tiếp theo, để chuyển hóa đường thành rượu vi sinh vật phải được phát triển trong điều kiện hiếm khí hoàn toàn. Vì trong môi trường này, sự hô hấp của nấm men bị ức chế và bắt đầu phải tìm năng lượng cần thiết bằng con đường lên men. Để đáp ứng năng lượng cần thiết thì nấm men cần phân huỷ một lượng đường lớn và đường sẽ chuyển hoá thành ethanol và CO2. Đó là nguyên nhân muốn có cồn nhiều thì không được thoáng khí môi trường. Nếu có oxy thì trong giai đoạn này rượu sẽ tiếp tục chuyển hoá thành acid acetic làm sản phẩm bị chua. g. Nồng độ CO2 trong môi trường CO2 được hình thành trong quá trình lên men rượu từ đường. Một phần sẽ tồn tại trong môi trường, một phần tách lên trên bề mặt môi trường, phần còn lại tích tụ lại thành một lớp ngăn cách giữa không khí và môi trường. CO2 tích tụ lại trong môi trường chỉ làm giảm khả năng sinh sản của nấm men, nhưng không thể làm cho khả năng lên men của nấm men yếu đi. Theo Muler Turgar, với nồng độ 0,25 % trọng lượng CO2 trong môi trường sẽ ức chế sự sinh sản của nấm men. Theo Smitener, sự sinh sản của nấm men ngừng lại khi nồng độ CO2 lên đến 1,5 % trọng lượng. Lượng CO2 này tương ứng với áp suất 7,7 atm ở 15 oC. Trong môi trường có hàm lượng đường cao sẽ cản trở CO2 thoát ra ngoài, dẫn đến ức chế sinh sản của nấm men và sự lên men có hiệu suất thấp. CO2 nằm trong khoảng không giữa bề mặt môi trường và không khí có tác dụng kiềm chế sự phát triển của những vi sinh vật hiếu khí gây hại. Do vậy, các thùng lên men phải có nút đặc biệt chỉ cho phép CO2 bay ra mà không cho không khí vào. h. Thành phần các chất dinh dưỡng của môi trường lên men Môi trường nuôi cấy cần phải có đầy đủ các thành phần dinh dưỡng chủ yếu là glucid ở dạng monosaccharide và disaccharide, nitơ ở dạng acid amin, các muối vô cơ, trừ dạng muối nitrit, nitrat, các vitamin và muối khoáng. 1.3. Tổng quan về nguyên liệu sản xuất nước chanh dây lên men 1.3.1. Dịch ép chanh dây Chanh dây mua về đem đi rửa sạch để loại bỏ bụi bẩn và các vi khuẩn bám Công nghệ hóa học 16 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu trên bề mặt vỏ quả. Sau khi để ráo nước bổ đôi chanh dây tách, ép lấy phần dịch chanh dây và loại bỏ phần hạt, vỏ quả. Hình 1.6. Dịch ép quả chanh dây ❖ Yêu cầu với nguyên liệu [17] Chất lượng của nước giải khát lên men phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Trong đó 60% do nguyên liệu quyết định, còn lại 40 % là phụ thuộc vào vấn đề kỹ thuật. Việc lựa chọn nguyên liệu có sản xuất nước giải khát lên men phải được xem xét kĩ lưỡng, thỏa mãn các điều kiện dinh dưỡng, giá cả, trữ lượng, Các loại quả khác nhau sẽ lên men khác nhau và cần phải điều chỉnh bổ sung các thành phần khác nhau cho thích hợp. Ngoài ra, trái cây trước khi lên lên cần được chọn lọc và xử lý đúng kỹ thuật, hợp vệ sinh an toàn thực phẩm trước khi tiến hành lên men. - Trái cây phải được lựa chọn kỹ lưỡng không hư hỏng, dập nát. - Rửa sạch để ráo nước trước khi tiến hành mang đi nghiền ép. - Sau khi ép cần được tiến hành lên men ngay tránh để lâu dễ bị oxy hóa ảnh. hưởng tới chất lượng của sản phẩm. 1.3.2. Chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae a. Đặc điểm sinh học của nấm men Saccharomyces cerevisiae [7], [11], [20] Đa số các tế bào Saccharomyces cerevisiae có hình ovan, kích thước (3 – 8) x (5 – 12) µm, sinh sản theo hình thức nảy chồi và tạo thành bào tử. Saccharomyces Công nghệ hóa học 17 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu cerevisiae sinh ra enzyme invertase có khả năng khử đường Saccharose thành Fructose và Glucose, vì vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào dung dịch quả và sản phẩm được tạo thành bình thường đối với nhiều nòi của men này đạt được 8 – 13 % so với thể tích. ❖ Quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men có thể chia làm 4 giai đoạn: - 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 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. Ở giai đoạn cuối lên men Saccharomyces cerevisiae kết lắng nhanh và làm trong dịch lên men. Ở nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sunfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho dịch lên men có mùi vị đặc trưng riêng biệt. Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào Saccharomyces cerevisiae thường bị già, không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh. Hình 1.7. Nấm men Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae là chủng nấm men được sử dụng phổ biến trong quá trình lên men dịch quả chiếm tới 80 % trong tổng số Saccharomyces có trong dịch quả khi lên men. Công nghệ hóa học 18 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu b. Yêu cầu về chủng nấm men [15], [16] - Có hoạt lực lên men cao đối với dịch quả. - Sử dụng đường cho lên men gần như hoàn toàn . - Kết lắng tốt. - Làm trong dịch lên men nhanh. - Chịu được độ cồn cao và độ acid của môi trường cũng như các chất sát trùng. - Tạo cho sản phẩm hương vị thơm ngon tinh khiết. - Có các đặc tính sau: + Thích nghi với quá trình lên men nhanh; + Tốc độ sử dụng cơ chất và tốc độ hình thành sản phẩm cao; + Khả năng chịu cồn cao; + Khả năng chịu áp suất thẩm thấu cao; + Sinh khối tạo thành vừa phải; + Tính ổn định cao về mặt di truyền; + Kết lắng cặn nhanh, 1.3.3. Đường Saccharose a. Đặc điểm hóa lý của đường sachharose Saccharose là một loại đường đôi, là disaccharide của glucose và fructose. saccharose được tạo thành từ một gốc α-glucose và một gốc β-fructose liên kết với nhau bằng liên kết 1,2 glucoside qua một nguyên tử oxi. Saccarozơ có trong nhiều loại thực vật và là thành phần chủ yếu của đường mía (từ cây mía), đường củ cải (từ củ cải đường), đường thốt nốt (từ cụm hoa thốt nốt). Saccharose là chất bột kết tinh màu trắng, không mùi, vị ngọt dễ chịu, là loại đường dễ hòa tan (204 g/100 g nước ở 20 oC). Công thức phân tử : C12H22O11. Saccharose ít tan trong rượu, tan tốt trong nước. Nước càng nóng, độ tan của saccarozơ càng tăng. Độ nhớt của dung dịch đường tăng theo chiều tăng nồng độ, giảm theo chiều tăng nhiệt độ. Công nghệ hóa học 19 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu b. Yêu cầu về đường - Hàm lượng Saccharose >99% - Hàm lượng nước < 9,2% - Đường phải trắng tinh thể không có tạp chất, lượng đường khử < 0,1% - Hàm lượng tro <0,03% Hình 1.8. Tinh thể đường saccharose 1.3.4. Chỉ tiêu chất lượng của nước giải khát lên men có độ cồn thấp Bảng 1.5. Chỉ tiêu vi sinh vật (TCVN 5042-1994) Mức Tên chỉ tiêu Không đóng chai Đóng chai (hộp) 1. Tổng số vi khuẩn hiếu khí, số khuẩn 103 102 lạc/ml, không lớn hơn 2. E. Coli Không được có 3. Cl. Perfringens Không được có 4. Vi sinh vật gây đục (quan sát bằng mắt) - Không được có 5. Nấm men - mốc, số khóm nấm/ml, 102 Không được có không lớn hơn 6. St. Aureus/vi khuẩn gây bệnh đường Không được có ruột Công nghệ hóa học 20 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Bảng 1.6. Chỉ tiêu cảm quan (TCVN 3215-79) Tên chỉ tiêu Yêu cầu 1. Màu sắc Đặc trưng cho từng loại sản phẩm Thơm đặc trưng của nguyên liệu và sản phẩm lên men, 2. Mùi không có mùi lạ 3. Vị Đặc trưng cho từng loại sản phẩm, không có vị lạ 4. Trạng thái Trong, không vẩn đục Bảng 1.7. Chỉ tiêu giới hạn kim loại nặng (TCVN 7045-2002) Tên kim loại Giới hạn tối đa (mg/l) 1. Asen (As) 0,1 2. Chì (Pb) 0,2 3. Thuỷ ngân (Hg) 0,05 4. Cadimi (Cd) 1,0 5. Đồng (Cu) 5,0 6. Kẽm (Zn) 2,0 Bảng 1.8. Chỉ tiêu hóa học (TCVN 7945-2013) Tên chỉ tiêu Mức 1. Hàm lượng etanol (cồn) ở 20 oC, % thể tích, không nhỏ hơn 8,5 2. Hàm lượng metanol, mg/l etanol 100o, không lớn hơn 250 3. Độ axit dễ bay hơi, meq/l sản phẩm a, không lớn hơn 250 4. Áp suất dư trong chai tại 20 oC, bar, không nhỏ hơn Đối với chai có dung tích không nhỏ hơn 0,25 lít 3,5 Đối với chai có dung tích nhỏ hơn 0,25 lít 3,0 Công nghệ hóa học 21 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu 2.1.1. Địa điểm và thời gian thực hiện ❖ Địa điểm: Thí nghiệm được thực hiện tại Phòng Nghiên cứu khoa học bộ môn thực phẩm và Phòng thí nghiệm vi sinh hóa, hóa sinh thuộc Viện Kĩ thuật - Kinh tế biển, trường Đại học Bà Rịa -Vũng Tàu. ❖ Thời gian: Từ tháng 2/2017 đến tháng 6/2017. 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu ❖ Nguyên liệu chính - Quả chanh dây tím, hình bầu dục, còn nguyên vẹn không hư hỏng được mua từ chợ Thắng Nhất, thành phố Vũng Tàu, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu. - Giống nấm men: Nấm men Saccharomyces cerevisiae được cung cấp bởi Viện Vi sinh vật và Công nghệ sinh học, Đại học Quốc gia Hà Nội, viện Công nghệ thực phẩm Hà Nội. - Đường saccharose: sử dụng đường saccharose dạng tinh thể màu trắng của công ty đường Biên Hòa. Dùng để chỉnh độ Brix tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men. ❖ Môi trường nuôi cấy nấm men Saccharomyces cerevisiae là muôi trường Sabouraud. Bảng 2.1. Thành phần của môi trường Sabouraud STT Thành phần Khối lượng (g) 1 Peptone 10 2 Glucose 40 3 Agar 10 4 Nước cất 1000 - Yêu cầu về môi trường nuôi cấy Để đảm bảo sự cân bằng về áp suất thẩm thấu giữa môi trường nuôi cấy và tế bào vi sinh nên cần điều chỉnh tỉ lệ và nồng độ các chất có trong thành phần môi trường nuôi cấy. Công nghệ hóa học 22 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Đảm bảo các điều kiện lý hóa cần thiết cho hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp vi sinh a. Phương pháp tăng sinh giống nấm men Gốc nấm men ban đầu được tăng sinh trong môi trường Sabouraud, nuôi cấy lắc bằng máy lắc ngang trong thời gian 24h. b. Phương pháp huấn luyện giống nấm men Phương pháp này dựa trên nguyên tắc tất cả các loại vi sinh vật đều có khả năng thích nghi rất cao với mọi tác động của môi trường. Những tác động vừa đủ của môi trường được lặp đi lặp lại nhiều lần tạo nên thích nghi bền vững. Tính thích nghi của vi sinh vật như là một biện pháp hữu hiệu để vi sinh vật tồn tại, pháp triển trong những điều kiện môi trường khác nhau. Dựa vào nguyên tắc trên ta có thể tạo ra giống tốt với điều kiện sản xuất công nghiệp. Đối với đồ án này, nấm men giống sau khi được tăng sinh trong môi trường Sabouraud bằng cách sử dụng máy lắc ngang, sau 24h sẽ được cho qua môi trường bán chanh dây trước khi bổ sung vào dịch lên men. Cứ 12h tiến hành đếm số lượng nấm men nhằm xác định được thời điểm thích hợp lấy giống mang đi lên men. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và ghi nhận lại kết quả, từ đó chúng tôi xây dựng lên đường cong sinh trưởng của giống nấm men Saccharomyces cerevisiae. Hình 2.1. Môi trường tăng sinh và huấn luyện nấm men Saccharomyces cerevisiae Công nghệ hóa học 23 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu c. Phương pháp đếm tế bào nấm men dưới kính hiển vi, sử dụng buồng đếm hồng cầu [6] 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 lắp đầy khắp 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 số 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 ô. Công thức tính: [6] .1000.퐹 = (2.1), ℎ.푆 Với: N: số tế bào có trong 1 ml mẫu; A: số tế bào trung bình trong một ô đếm; 1000: số qui đổi từ 1 mm3 thành 1 ml (1 ml = 1000 mm3); F: hệ số pha loãng của mẫu trước khi đếm; h: chiều cao của buồng đếm (mm); S: diện tích một ô đếm (mm2). Hình 2.2. Hình ảnh nấm men dưới kính hiển vi và buồng đếm hồng cầu Công nghệ hóa học 24 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu d. Phương pháp quan sát tế bào nấm men sống, chết [6] ❖ Dựa vào nguyên tắc: - Tế bào chết dễ bắt màu - Thuốc nhuộm đi qua màng tế bào chết dễ dàng hơn đi qua màng tế bào sống. Vì vậy ta có thể dùng xanh methylene để nhuộm phân biệt được tế bào sống, tế bào chết. - Cách tiến hành: Cho vài giọt canh trường nấm men và một giọt thuốc nhuộm xanh methylene (đã pha loãng 10 lần) lên phiến kính, nhẹ nhàng trộn đều, đậy lá kính lại để yên 2 – 3 phút rồi đem quan sát. Tế bào chết sẽ bắt màu xanh còn tế bào sống sẽ không bị bắt màu. Hình 2.3. Hình ảnh tế bào nấm men quan sát được khi nhuộm xanh methylen 2.2.2. Phương pháp phân tích a. Kiểm tra độ Brix [13] Sử dụng Brix kế. Trước khi tiến hành đo hiệu chỉnh thang chia độ Brix về mức 0 bằng cách nhỏ một giọt nước cất lên mặt kính sau đó quan sát vạch phân chia sáng tối nằm ngang mức 0 bắt đầu tiến hành đo độ Brix của dung dịch vạch phân chia chưa nằm đúng mức do ta điều chỉnh ốc vít trên thân Brix kế sau đó tiến hành đo. Sau đó lau khô nhẹ nhàng bằng giấy thấm rồi tiến hành đo độ Brix. Dùng đũa khuấy nhẹ dung dịch cần đo nồng độ chất hòa tan, lấy ra một giọt chấm vào mặt kính. Đậy nắp kính lại. Quan sát và đọc độ Brix qua ống kính bằng vạch phân chia vùng tối và vùng sáng trên thang đo. Xoay nhẹ ống kính để nhìn rõ nếu thấy thang đo bị mờ. Sau đó rửa lại kính bằng nước cất và lau khô nhẹ nhàng Công nghệ hóa học 25 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu bằng giấy thấm. b. Kiểm tra pH [14] Sử dụng máy đo pH điện tử của phòng thí nghiệm vi sinh. (TCVN 2655-1978) Cách tiến hành: 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. Sau khi đo xong, rửa sạch đầu đo, lau khô và tắt máy. c. Xác định hàm lượng tro [24] - Nguyên tắc: Dùng sức nóng (550 – 600 oC) nung cháy hoàn toàn các chất hữu cơ. Phần còn lại đem cân và tính ra phần trăm tro có trong thực phẩm. - Tiến hành thí nghiệm Nung chén sứ đã rửa sạch ở lò nung 550 – 600 oC đến trong lượng không đổi. Để nguội ở bình hút ẩm và cân ở cân phân tích chính xác đến 0,0001 g. Cho vào chén sứ khoảng 5 g mẫu thử. Cân tất cả ở phân tích với độ chính xác như trên. Cho tất cả vào lò nung và nâng nhiệt độ từ từ cho đến 550 – 600 oC. Nung cho đến tro trắng, nghĩa là đã loại hết các chất hữu cơ, thường khoảng 6 – 7 giờ. Trường hợp còn tro đen, lấy ra để nguội, cho thêm vài giọt H2O2 hoặc HNO3 đậm đặc và nung lại đến tro trắng. Để nguội trong bình hút ẩm và cân đến độ chính xác như trên. Tiếp tục nung thêm ở nhiệt độ trên trong 30 phút rồi để nguội trong bình hút ẩm và cân cho đến trong lượng không đổi. - Tính toán kết quả Hàm lượng tro theo % được tính theo công thức: ( − ).100 = 2 (2,2), ( 1− ) Trong đó: G: khối lượng chén (g); G1: khối lượng chén và mẫu trước khi nung (g); G2: khối lượng chén và mẫu sau khi nung (g). Công nghệ hóa học 26 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Hình 2.4. Mẫu trước và sau khi nung c. Xác định độ axit [12] Cân 3 – 5 g mẫu, sau đó chuyển sang tam giác 250 ml, thêm nước cất sao cho đạt thể tích 150 ml. Đun 30 phút cách nhiệt ở nhiệt độ 80 – 90 0C, thỉnh thoảng lắc. Khi dung dịch đã nguội, lọc qua giấy lọc vào bình định mức 250 ml, thêm nước cất định mức đến vạch, lắc đều dịch. Lấy 50 ml dịch trên cho vào bình tam giác 250 ml, cho thêm 1 – 2 giọt phenolphtalein rồi chuẩn độ bằng NaOH 0,1N cho tới khi xuất hiện màu hồng. Lượng acid hữu cơ hòa tan trong mẫu tính ra %: .0,0067. . .100 X = (2.3), 푣. Trong đó: a: số ml NaOH 0,1N cần để chuẩn độ; 0,0067: số gam acid tương ứng với 1ml NaOH 0,1N (0,0067 là hệ số đối; với acid malic, nhưng lượng acid tổng số cũng tính theo hệ số này vì acid malic có nhiều trong rau quả); T: hệ số điều chỉnh đối với NaOH 0,1N; V: tổng thể tích dung dịch chiết (ml); v: thể tích dung dịch lấy để chuẩn độ (ml); c: khối lượng mẫu (g). Công nghệ hóa học 27 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu d. Kiểm tra độ cồn Sử dụng khúc xạ kế đo độ cồn để xác định độ cồn. Trước khi tiến hành đo hiệu chỉnh thang chia độ cồn về mức 0 bằng cách nhỏ một giọt nước cất lên mặt kính sau đó quan sát vạch phân chia sáng tối nằm ngang mức 0 bắt đầu tiến hành đo độ cồn của dung dịch vạch phân chia chưa nằm đúng mức do ta điều chỉnh ốc vít trên thân cồn kế. Lau khô nhẹ nhàng bằng giấy thấm sau đó tiến hành đo độ cồn. Dung dịch thu được sau khi chưng cất và để nguội tới nhiệt độ 20 oC. Dùng ống nhỏ giọt lấy một giọt dung dịch chấm vào mặt kính. Đậy nắp kính lại. Quan sát và đọc độ cồn bằng cách nhìn vào vạch phân chia vùng tối và vùng sáng trên thang đo. Xoay nhẹ 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 thấm. 2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu - Sử dụng phần mềm Statgraphic 15.1 để phân tích phương sai ANOVA, kiểm tra sự khác biệt giữa các nghiệm thức bằng LSD (Least Significant Difference) ở độ tin cậy 95%. - Sử đụng phần mềm Microsoft Office Excel 2013 để vẽ đồ thị. 2.2.4. Phương pháp đánh giá cảm quan Tiến hành như mục phụ lục 2 (tiêu chuẩn TCVN 3215-79) 2.3. Bố trí thí nghiệm 2.3.1. Khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý của dịch ép chanh dây - Mục đích: Xác định được một số chỉ tiêu hóa lý của dịch ép trái chanh dây nhằm điều chỉnh các thông số phù hợp cho quá trình lên men nhằm tạo ra thành phẩm nước chanh dây lên men với độ cồn thấp có chất lượng cao. - Mục tiêu: Tiến hành xác định các giá trị pH, độ Brix và hàm lượng tro của dịch ép trái chanh dây. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với mỗi yếu tố khảo sát và 3 lần lặp lại. Sau đó ghi lại kết quả thu được. - Tổng số thí nghiệm: 1x 3 x 3 = 9 mẫu thí nghiệm. 2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men chanh dây - Mục đích: Chọn lựa ra khoảng thời gian lên men thích hợp nhất để thu được sản phẩm nước chanh dây lên men có độ cồn thấp, đảm bảo chất lượng. Công nghệ hóa học 28 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu - Mục tiêu: Tiến hành khảo sát sự thay đổi của các giá trị độ Brix, độ cồn của mỗi mẫu thí nghiệm để chọn ra các thông số thích hợp cho quá trình lên men. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 yếu tố khảo sát và 3 lần lặp lại. - Tổng số thí nghiệm: 15 mẫu. Bảng 2.2. Thông số các mẫu trong khảo sát thời gian lên men chanh dây Yếu tố Giá trị Tỷ lệ giữa dịch quả và nước 1:1 Nhiệt độ lên men 28 – 30oC pH 4 Độ Brix 20 Hàm lượng men giống 2% (V/V) Thời gian lên men 24h, 48h, 72h, 96h, 120h Dịch ép đã pha loãng Phối trộn Bổ sung nấm men Lên men Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 T1 = 24h T2 = 48h T3 = 72h T4 = 96h T5 = 120h Đánh giá, chọn thời gian lên men thích hợp Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men thích hợp Công nghệ hóa học 29 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu 2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa dịch quả và nước đến quá trình lên men chanh dây - Mục đích: Xác định được tỷ lệ pha loãng giữa dịch quả và nước phù hợp tạo sản phẩm lên men có màu sắc và mùi vị hài hòa hơn và giảm giá thành sản phẩm mà vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm. - Mục tiêu: Tiến hành khảo sát sự thay đổi của các giá trị pH, độ Brix, độ cồn của mỗi mẫu thí nghiệm để chọn ra các thông số thích hợp cho quá trình lên men. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 yếu tố khảo sát và 3 lần lặp lại. - Tổng số thí nghiệm: 12 mẫu. Bảng 2.3. Thông số các mẫu trong khảo sát tỷ lệ phối trộn Yếu tố Giá trị Thời gian lên men Kết quả của khảo sát mục 2.3.2 Tỷ lệ giữa dịch quả và nước M1 (2:1), M2 (1:1), M3 (1:2), M4 (1:3) Nhiệt độ lên men 28 – 30oC pH 4 Độ Brix 20 Hàm lượng men giống 2% (V/V) Công nghệ hóa học 30 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Trái chanh dây Rửa – tách ruột Ép Pha loãng Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 M1 (2:1) M2 (1:1) M3 (1:2) M4 (1:3) Phối trộn Lên men Đánh giá, chọn tỷ lệ thích hợp giữa dịch quả và nước Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tỷ lệ pha loãng của dịch quả chanh dây và nước 2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của độ Brix trước khi lên men đến quá trình lên men chanh dây - Mục đích: Điều chỉnh lượng đường thêm vào dịch ép chanh dây để tạo ra môi trường lên men thích hợp cho nấm men Saccharomyces cerevisiae phát triển và làm cho sản phẩm có mùi vị hài hòa. - Mục tiêu: Tiến hành khảo sát sự thay đổi của các giá trị độ Brix, độ cồn của mỗi mẫu thí nghiệm để chọn ra các thông số thích hợp cho quá trình lên men. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 yếu tố khảo sát và 3 lần lặp lại. - Tổng số thí nghiệm: 12 mẫu. Công nghệ hóa học 31 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Bảng 2.4. Thông số các mẫu trong khảo sát độ Brix Yếu tố Giá trị Thời gian lên men Kết quả của khảo sát mục 2.3.2 Tỷ lệ giữa dịch quả và nước Kết quả của khảo sát mục 2.3.3 Độ Brix M1(18), M2(20), M3(22), M4 (24) Nhiệt độ lên men 28 – 30oC pH 4 Hàm lượng men giống 2% (V/V) Dịch ép đã pha loãng Phối trộn Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Brix = 18 Brix = 20 Brix = 22 Brix = 24 Bổ sung nấm men Lên men Đánh giá, chọn giá trị Brix thích hợp Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ Brix thích hợp cho quá trình lên men chanh dây 2.3.4. Khảo sát ảnh hưởng pH trước khi lên men đến quá trình lên men chanh dây - Mục đích: Điều chỉnh pH phù hợp với môi trường sống và phát triển của nấm men Saccharomyces cerevisiae để tạo ra sản phẩm nước chanh dây lên men đạt chất lượng - Mục tiêu: Tiến hành khảo sát sự thay đổi của các giá trị độ Brix, độ cồn của mỗi mẫu thí nghiệm để chọn ra các thông số thích hợp cho quá trình lên men. Thí nghiệm Công nghệ hóa học 32 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 yếu tố khảo sát và 3 lần lặp lại. - Tổng số thí nghiệm: 12 mẫu. Bảng 2.5. Thông số các mẫu trong khảo sát pH Yếu tố Giá trị Thời gian lên men Kết quả của khảo sát mục 2.3.2 Tỷ lệ giữa dịch quả và nước Kết quả của khảo sát mục 2.3.3 Độ Brix Kết quả của khảo sát mục 2.3.4 pH M1(3,6), M2(3,8), M3(4,0), M4 (4,2) Nhiệt độ lên men 28 – 30oC Hàm lượng men giống 2% (V/V) Dịch ép đã pha loãng Phối trộn Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 pH = 3,6 pH = 3,8 pH = 4,0 pH = 4,2 Bổ sung nấm men Lên men Đánh giá, chọn giá trị pH thích hợp Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định giá trị pH thích hợp cho quá trình lên men chanh dây 2.3.5. Khảo sát tỉ lệ men giống sử dụng trong quá trình lên men chanh dây - Mục đích: Xác định hàm lượng men giống thích hợp để lên men giúp hạn chế chi phí giống men mà chất lượng sản phẩm vẫn đảm bảo. Công nghệ hóa học 33 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu - Mục tiêu: Tiến hành khảo sát sự thay đổi của các giá trị độ Brix, độ cồn của mỗi mẫu thí nghiệm để chọn ra các thông số thích hợp cho quá trình lên men. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 yếu tố khảo sát và 3 lần lặp lại. - Tổng số thí nghiệm: 12 mẫu. Bảng 2.6. Thông số các mẫu trong khảo sát tỷ lệ nấm men Yếu tố Giá trị Thời gian lên men Kết quả của khảo sát mục 2.3.2 Tỷ lệ giữa dịch quả và nước Kết quả của khảo sát mục 2.3.3 Độ Brix Kết quả của khảo sát mục 2.3.4 pH Kết quả của khảo sát mục 2.3.5 Hàm lượng men giống M1(2%), M2(3%), M3(4%), M4 (5%) Nhiệt độ lên men 28 – 30oC Dịch ép đã pha loãng Phối trộn Bổ sung nấm men Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 M1: 1% M2: 2% M3: 3% M4: 4% Lên men Đánh giá, chọn tỷ lệ nấm men thích hợp Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nấm men thích hợp cho quá trình lên men chanh dây Công nghệ hóa học 34 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Hình 2.11. Dịch chanh dây trước khi tiến Hình 2.10. Dịch chanh dây trong quá hành lên men trình lên men Hình 2.12. Dịch chanh dây sau 3 ngày lên men Công nghệ hóa học 35 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Một số chỉ tiêu hóa lý của dịch ép chanh dây Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý của dịch ép chanh dây được thể hiện qua bảng 3.1. Bảng 3.1. Một số chỉ tiêu hóa lý của dịch ép chanh dây pH 2,763 ± 0,001 Độ Brix 16,24 ± 0,012 Hàm lượng tro 0,587 ± 0,004 Axit tổng 2,547 ± 0,041 Xác định được một số chỉ tiêu hóa lý của dịch ép chanh dây, làm cơ sở để điều chỉnh các thông số sao cho phù hợp với quá trình lên men (pH của dịch chanh dây là 2,763 cần phải bổ sung NaHCO3 nhằm tăng pH tới khoảng 3,6 – 4,5; bổ sung đường saccharose để điều chỉnh độ Brix dịch trước khi lên men, ) tạo ra sản phẩm nước chanh dây lên men đạt chất lượng tốt nhất. 3.2. Xây dựng đường cong sinh trưởng của nấm men Saccharomyces cerevisiae Trong điều kiện phòng thí nghiệm, sử dụng máy lắc ngang và tăng sinh trong môi trường huấn luyện ở nhiệt độ phòng, tiến hành xác định số lượng tế bào nấm men để từ đó xây dựng đường cong sinh trưởng. Tiến hành pha loãng mẫu ở nồng độ 102, đếm số lượng tế bào nấm men đã quan sát được bằng buồng đếm hồng cầu. Sau 12 giờ nuôi cấy lấy mẫu 1 lần để đếm. Kết quả được thể hiện trong bảng 3.2. Công nghệ hóa học 36 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Bảng 3.2. Số lượng tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae theo thời gian Thời gian Tổng tế bào nấm Số tế bào nấm men Số tế bào nấm men (giờ) men (x 106) sống (x 106) chết (x 106) 0 48,000 ± 0,000 48,000 ± 0,000 0,000 ± 0,000 12 166,667c ± 40,104 166,667d ± 40,104 0,000d ± 0,000 24 428,333b ± 55,076 428,333cd ± 55,076 0,000d ± 0,000 36 480,667ab ± 13,503 476,667ab ± 12,583 4,000cd ± 2,000 48 493,000a ± 9,000 480,000a ± 5,000 13,000c ± 4,000 60 490,333a ± 15,885 445,000ab ± 10,000 45,333b ± 9,074 72 487,667a ± 15,885 381,667c ± 2,887 105,333a ± 7,234 (Trong cùng một cột, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Từ số liệu thu được từ bảng 3.2 chúng tôi đã xây dựng đường cong sinh trưởng của nấm men Saccharomyces cerevisiae như hình 3.1 dưới đây. 500 ) 400 6 300 Số tế bào (x 10 (x bàoSốtế 200 100 0 0 12 24 36 48 60 72 Thời gian (h) Hình 3.1. Đồ thị biểu thị đường cong sinh trưởng của nấm men Saccharomyces cerevisiae Từ hình 3.1 cho thấy sau 24h tăng sinh trong môi trường bán chanh dây nấm men Saccharomyces cerevisiae có thể được sử dụng làm giống bổ sung vào dịch lên men để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo vì số lượng tế bào nhiều, sinh trưởng và sinh sản mạnh mẽ nhất, đảm bảo yêu cầu về chất lượng và số lượng tế bào nấm men Công nghệ hóa học 37 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu (> 4,0 x 108 tế bào/ml). Nếu để lâu hơn, số lượng tế bào nấm men chết tăng lên và tỷ lệ nảy chồi thấp. bảng 3.2 và hình 3.1 thể hiện sự biến đổi của tế bào nấm men theo thời gian trong quá trình tăng sinh. Khi giống đạt yêu cầu: số lượng tế bào/ml, số lượng tế bào nảy chồi 15 – 18%, lượng tế bào chết < 4% sẽ được sử dụng làm giống bổ sung vào dịch lên men [6]. Vì vậy sau khoảng 24h tăng sinh có thể lấy giống để tiến hành lên men 3.3. Ảnh hưởng của thời gian tới quá trình lên men chanh dây Thời gian lên men là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình lên men. Thời gian của quá trình lên men phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ lên men, nồng độ đường trong dịch lên men, tỷ lệ nấm men sử dụng Thời gian lên men quá nhanh sẽ không đảm bảo được mùi vị dịch nước uống lên men tạo thành. Ngược lại, thời gian lên men dài sẽ làm sản phẩm bị nhiễm vi sinh vật lạ, do đó sản phẩm dễ bị hỏng. Tại mỗi mốc thời gian khác nhau, chúng tôi ghi nhận được các giá trị độ Brix, pH, độ cồn khác nhau. Điều đó được thể hiện rõ trong bảng 3.3 dưới đây. Bảng 3.3. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men chanh dây Thời gian (giờ) Độ Brix Độ cồn 24 12,533a ± 0,2082 2,067e ± 0,115 48 9,167b ± 0,252 3,367d ± 0,153 72 7,467c ± 0,058 4,500c ± 0,200 96 7,233c ± 0,058 5,267b ± 0,252 120 7,200c ± 0,000 6,067a ± 0,115 (Trong cùng một cột, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Từ kết quả ở bảng 3.3, chúng tôi xây dựng được đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian lên men tới độ Brix và độ cồn của sản phẩm nước lên men chanh dây. Công nghệ hóa học 38 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu 14 12 10 Độ cồn 8 Độ Brix 6 4 2 Độ cồn (%V), độ Brix (oBx) (oBx) Brix độ (%V), cồn Độ 0 24 48 72 96 120 Thời gian (giờ) 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 Nhìn vào bảng 3.3 và hình 3.2 cho thấy thời gian lên men ảnh hưởng tới độ Brix, pH, độ cồn của sản phẩm nước dây lên men có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%, do có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức 24h, 48h, 72h, 96h, 120h. Độ Brix của sản phẩm giảm dần theo thời gian. Trong 72h đầu lên men, độ Brix giảm mạnh từ 12,533 oBx xuống còn 7,467 oBx. Sau 72h độ Brix giảm không đáng kể và sự khác biệt giữa các nghiệm thức được kiểm tra bằng phương ph áp LSD. Ngươc lại, độ cồn của sản phẩm tăng dần theo thời gian từ 0 lên 6 %V do nấm men hấp thụ đường saccharose và sinh tổng hợp cồn. Từ hình 3.2 chúng tôi dừng quá trình lên men vào thời điểm 72h vì từ thời điểm đó Brix không có sự thay đổi nhiều, độ cồn là 4,5%V là độ cồn thấp thích hợp cho dòng sản phẩm nước chanh dây lên men. Và pH = 3,68 không nằm trong khoảng pH mà nấm men phát triển mạnh, và không sinh tổng hợp ethanol nhiều. Hơn nữa pH dưới 4,0 góp phần ức thể hoạt đông của các loại vi khuẩn nấm mốc có hại. Bảng 3.4. Ảnh hưởng của thời gian đến điểm cảm quan Thời gian (giờ) 24 48 72 96 120 Điểm cảm quan 10,00 11,23 13,53 12,67 11,00 Theo kết quả cảm quan của bảng 3.4 Ở 72h điểm cảm quan là 13,53. Vì thế thời gian thích hợp nhất để lên men chanh dây là khoảng 72h. Công nghệ hóa học 39 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu 3.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa dịch ép chanh dây và nước đến quá trình lên men chanh dây Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dịch ép chanh dây:nước đến độ Brix, pH, độ cồn của nước chanh dây lên men. Từ đó tìm ra được tỷ lệ dịch ép chanh dây và nước thích hợp nhất cho quá trình lên men chanh dây. Tại các tỷ lệ dịch ép chanh dây và nước khác nhau sẽ thu được độ Brix, độ cồn khác nhau. Từ đó cho thấy tỷ lệ dịch ép chanh dây và nước có ảnh hưởng đến quá trình lên men của nấm men Saccharomyces cerevisiae có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%. Kết quả thu được thể hiện qua bảng 3.5. Bảng 3.5. Ảnh hưởng của tỷ lên phối trộn giữa dịch quả và nước đến quá trình lên men chanh dây Tỷ lệ phối trộn Độ Brix Độ cồn 2:1 9,867d ± 0,115 3,833b ± 0,153 1:1 7,700a ± 0,100 4,467d ± 0,058 1:2 6,767b ± 0,058 6,933c ± 0,231 1:3 6,233c ± 0,058 6,133a ± 0,058 (Trong cùng một cột, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Từ kết quả của bảng 3.5 chúng tôi xây dựng được đồ thị sự ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa dịch ép chanh dây và nước tới độ Brix, pH và độ cồn của sản phẩm nước lên men chanh dây. 10 Bx) o 8 6 Độ cồn 4 Độ Brix 2 Độ cồn(%V), độ Brix ( Brix độ cồn(%V), Độ 0 2:1 1:1 1:2 1:3 Tỷ lệ phối trộn 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 Công nghệ hóa học 40 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Qua kết quả được thể hiện qua bảng 3.5 và hình 3.3 cho thấy khi tỷ lệ phối trộn giữa dịch ép chanh dây và nước thay đổi kéo theo sự thay đổi của độ Brix, độ cồn của sản phẩm nước dây lên men. Do đó khi kiểm tra bằng phương pháp LSD, ta thấy sự thay đổi giữa các nghiệm thức sau 72h lên men: Độ Brix của các mẫu giảm dần từ tỷ lệ 2:1 xuống tỷ lệ 1:3. Ở tỷ lệ 2:1 độ Brix còn lại đạt 9,867 oBx cao nhất, điều này có thể gây khó khăn trong quá trình bảo quản dịch lên men vì độ đường cao dễ gây tập nhiễm vi sinh vật. Ở tỷ lệ pha loãng là 1:2 và 1:3 độ Brix còn lại đạt 6,767 oBx và 6,233 oBx lại thấp, sẽ làm cho hương vị của sản phẩm không hài hòa cũng như màu sắc không được đẹp mắt. Ở tỷ lệ 1:1 cho ta kết quả độ Brix còn lại đạt 7,7 oBx, giá trị này không quá cao hoặc quá thấp, màu sắc và hương vị của sản phẩm khá hài hòa. Độ cồn đạt 4,46 %V ở tỷ lệ phối trộn 1:1 phù hợp với sản phẩm nước lên men với độ cồn thấp. Bảng 3.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn đến điểm cảm quan Tỷ lệ phối trộn 2:1 1:1 1:2 1:3 Điểm cảm quan 11,00 14,00 13,33 12,67 Theo kết quả cảm quan ở bảng 3.6 cho thấy tỷ lệ phối trộn 1:1 có điểm cảm quan cao nhất là 14,00. Vì vậy chúng tôi chọn tỷ lệ phối trộn giữa dịch ép chanh dây và nước là 1:1 để tiến hành lên men. 3.5. Ảnh hưởng của độ Brix trước khi lên men đến quá trình lên men chanh dây Độ Brix là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men. Nếu hàm lượng đường quá cao, vi sinh vật sẽ không sử dụng hết gây lãng phí và ức chế quá trình lên men của nấm men. Nếu hàm lượng đường quá thấp sẽ không đủ cung cấp cho quá trình sinh trưởng và sinh tổng hợp cồn của nấm men. Vì vậy, chúng tôi đã kiểm tra độ Brix và độ cồn sau khi lên men để tìm ra hàm lượng đường bổ sung nào tốt nhất cho quá trình lên men. Kết quả được ghi nhận ở bảng 3.7. Công nghệ hóa học 41 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Bảng 3.7. Ảnh hưởng của độ Brix trước khi lên men đến quá trình lên men chanh dây Độ Brix trước khi lên men Độ Brix Độ cồn 18 6,300d±0,173 3,667d±0,153 20 7,433c±0,115 4,500c±0,100 22 8,967b±0,058 5,233b±0,058 24 9,500a±0,173 6,000a±0,173 (Trong cùng một cột, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Từ kết quả của bảng 3.7, chúng tôi xây dựng được đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của độ Brix trước khi lên men tới độ Brix và độ cồn của sản phẩm nước lên men chanh dây thể hiện ở hình 3.4. 10 Bx) o 8 6 Độ cồn Độ Brix 4 2 Độ cồn (%V), độ Brix ( Brix độ (%V), cồn Độ 0 18 20 22 24 Độ Brix trước khi lên men 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 Qua kết quả được thể hiện qua bảng 3.7 và hình 3.4 cho thấy khi bổ sung độ Brix vào môi trường trước khi lên men có ảnh hưởng đến độ Brix và độ cồn của sản phẩm nước chanh dây lên men có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% và khi kiểm tra bằng phương pháp LSD, cho thấy sự sai khác giữa các nghiệm thức. Ở độ Brix trước khi lên men là 18 oBx thì độ Brix của sản phẩm là 6,3 oBx quá thấp và ở độ Brix trước Công nghệ hóa học 42 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu khi len men là 24 oBx thì độ Brix của sản phẩm là 9,5 oBx khá cao. Ở độ Brix trước khi lên men là 20 oBx và 22 oBx có độ Brix của sản phẩm đạt 7,4 oBx và 8,9 oBx. Nhưng mẫu có độ Brix trước khi lên men là 22 oBx có độ cồn đạt 5,2 %V cho mùi vị không hài hòa (có mùi sốc vị nồng, đắng nhiều), không hòa phù hợp với sản phẩm nước lên men với độ cồn thấp. Bảng 3.8. Ảnh hưởng của độ Brix trước khi lên men đếni điểm cảm quan Độ Brix trước khi lên men 18 20 22 24 Điểm cảm quan 11,677 14,23 13,23 12,67 Từ kết quả ở bảng 3.8 cho thấy tại độ Brix trước khi lên men là 20 cho điểm cảm quan cao nhất là 14,23. Vì thế điều chỉnh độ Brix trước khi tiến hành lên men đến 20 oBx là phù hợp cho quá trình lên men chanh dây. 3.6. Ảnh hưởng của độ pH trước khi lên men đến quá trình lên men chanh dây Tiến hành lên men các mẫu thí nghiệm với các giá trị pH khác nhau (3,6; 3,8; 4,0; 4,2) được chuẩn bị như bảng 2.4. Sau đó khảo sát độ Brix, độ cồn của sản phẩm nước chanh dây sau khi lên men để lựa chọn được giá trị pH thích hợp nhất cho quá trình lên men. Kết quả thu được thể hiện qua bảng 3.9. Bảng 3.9. Ảnh hưởng của độ pH trước khi lên men đến quá trình lên men chanh dây pH trước khi lên men Độ Brix Độ cồn 3,6 6,767d ± 0,058 3,533d ± 0,153 3,8 7,000c ± 0,100 4,033c ± 0,058 4,0 7,467b ± 0,058 4,533b ± 0,115 4,2 7,900a ± 0,173 5,100a ± 0,100 (Trong cùng một cột, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Từ kết quả của bảng 3.9, chúng tôi xây dựng được đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của pH trước khi lên men đến độ Brix và độ cồn của sản phẩm nước lên men chanh dây qua hình 3.5. Công nghệ hóa học 43 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu 9 8 7 Bx) o 6 5 Độ cồn 4 Độ Brix 3 2 Độ cồn (%V), độ Brix ( Brix độ (%V), cồn Độ 1 0 3.6 3.8 4 4.2 pH trước khi lên men 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 Qua kết quả được thể hiện qua bảng 3.9 và hình 3.5 cho thấy, khi tiến hành lên men ở các giá trị pH khác nhau dẫn đến sự khác nhau về độ Brix và độ cồn của sản phẩm. Do đó có sự khác biệt giữa các nghiệm thức khi kiểm tra bằng phương pháp LSD. Ở pH trước khi lên men là 3,6 độ Brix của sản phẩm đạt 6,76 oBx thấp, sẽ làm cho hương bị của sản phẩm không được hài hoà, 3 mẫu còn lại độ Brix thích hợp nhưng pH trước khi lên men đạt giá trị 3,8 không phù hợp như đã giải thích ở thí nghiệm 3.5. Độ cồn của hai mẫu còn lại là 4,0 %V và 4,5 %V đều phù hợp với loại nước giải khát lên men có độ cồn thấp. Bảng 3.10. Ảnh hưởng của pH trước lên men đến điểm cảm quan pH trước khi lên men 3,6 3,8 4,0 4,2 Điểm cảm quan 12,67 14,33 14,53 13,23 Từ kết quả của bảng 3.10, cho thấy ở pH 3,8 và 4,0 đều cho điểm cảm quan cao là 14,33 và 14,52. Vì vậy chúng tôi chọn khoảng pH từ 3,8 – 4,0 để tiến hành lên men chanh dây. Công nghệ hóa học 44 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu 3.7. Ảnh hưởng của tỷ lệ men giống đến quá trình lên men chanh dây Sau khi điều chỉnh các thông số của dịch lên men từ kết quả của các khảo sát, chúng tôi tiếp tục tiến hành khảo sát tỷ lệ men giống bổ sung đến quá trình lên men chanh dây theo bảng 2.5. Sau đó khảo sát độ Brix, độ cồn của sản phẩm nước chanh dây sau khi tiến hành lên men. Từ đó tìm ra tỷ lệ men giống bổ sung thích hợp cho quá trình lên men. Kết quả thu được thể hiện qua bảng 3.11. Bảng 3.11. Ảnh hưởng của tỷ lệ men giống đến quá trình lên men chanh dây Tế bào nấm men Tỷ lệ nấm men Độ Brix Độ cồn còn lại 2% 7,767b ± 0,058 4,467c ± 0,058 321,667a ± 2,081 3% 7,700b ± 0,100 4,200ab ± 0,100 306,667a ± 4,646 4% 7,667b ± 0,058 4,233b ± 0,058 306,667a ± 2,843 5% 7,467a ± 0.115 4,000a ± 0,200 313,333a ±1,041 (Trong cùng một cột, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Từ kết quả của bảng 3.11, chúng tôi xây dựng được đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ men giống bổ sung và dịch lên men tới độ Brix, độ cồn và số tế bào nấm men còn lại của sản phẩm nước lên men chanh dây qua hình 3.6 và hình 3.7. 9 8 Bx) o 7 6 5 Độ Cồn 4 3 Độ Brix 2 1 Độ Cồn (%V), độ Brix ( Brix độ (%V), Cồn Độ 0 2% 3% 4% 5% Tỷ lệ men giống (%V/V) 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 Công nghệ hóa học 45 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu 350 321 306 306 313 ) 6 300 250 200 150 100 Số tế bào (x10 tế bào Số 50 0 2% 3% 4% 5% Tỷ lệ men giống (%V/V) 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 Qua kết quả được thể hiện qua bảng 3.11 và hình 3.6 cho thấy ở các tỷ lệ nấm men khác nhau 2% (6 x 106 tế bào/ml), 3% (9 x 106 tế bào/ml), 4% (12 x 106 tế bào/ml), 5% ( 15 x 106 tế bào/ml), kết quả của các khảo sát độ Brix và độ cồn của sản phẩm không có sự thay đổi đáng kể khi thay đổi tỷ lệ nấm men giống bổ sung vào dịch lên men. Do đó ta không thấy nhiều sự thay đổi giữa các nghiệm thức khi kiểm tra bằng phương pháp LSD. Vì vậy để không làm lãng thí lượng men giống, tiêu tốn chi phí mà vẫn không làm thay đổi chất lượng của sản phẩm nước lên men, do bổ sung lượng nấm men giống nhiều sẽ tiêu tốn nhiều chất dinh dưỡng trong môi trường, làm cho quá trình lên men diễn ra nhanh, sau 3 ngày số lượng nấm men sống còn lại ít. Bảng 3.12. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến điểm cảm quan Tỷ lệ nấm men 2% 3% 4% 5% Điểm cảm quan 15,00 14,23 14,33 14,00 Và ở tỷ lệ nấm men bổ sung là 2% cũng cho điểm cảm quan cao nhất là 15,00. Vì thế chúng tôi chọn tỷ lên nấm men bổ sung là 2% là thích hợp. Công nghệ hóa học 46 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu 3.8. Chất lượng cảm quan sản phẩm Bảng 3.13. Bảng điểm cảm quan đánh giá chất lượng sản phẩm Điểm chưa có trọng lượng Tổng Điểm Hệ số Điểm số Chỉ tiêu của các thành viên số trung quan có trọng 1 2 3 4 5 điểm bình trọng lượng Độ trong và 4 5 5 4 4 22 4,4 0,8 3,52 màu sắc Mùi 5 5 4 4 5 23 4,6 1,2 5,52 Vị 3 4 4 3 3 17 3,4 2,0 6,8 Số điểm chung 15,84 Điểm trung bình của sản phẩm đạt loại khá theo (TCVN 3215-79). Sản phẩm đạt được màu sắc và mùi vị đặc trưng của nước chanh dây lên men, phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng . Hình 3.8. Sản phẩm nước chanh dây lên men Công nghệ hóa học 47 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu 3.9. Đề xuất quy trình sản xuất nước chanh dây lên men Từ kết quả thu đươc ở các khảo sát trên chúng tôi tiến hành lên men nước chanh dây theo quy trình đề xuất như sau: Trái chanh dây Rửa – tách ruột Vỏ Ép Lọc Hạt, bã Nước Pha loãng Tỷ lệ (1:1) Đường Phối trộn NaHCO3 Saccharose (20 oBx, pH 3,8 – 4,0) Men giống Lên men Tỷ lệ 2% (V/V) Làm lạnh B Tăng sinh 24 giờ Bã, xác Lọc nấm men Nấm men gốc Chiết rót Đóng chai Sản phẩm Hình 3.9. Quy trình sản xuất nước chanh dây lên men đề xuất Công nghệ hóa học 48 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. Kết luận Sau khi tiến hành các thí nghiệm để nghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây lên men bằng chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae, chúng tôi thu được một số kết quả như sau: - Thời gian thích hợp để thu nhận nấm men giống sử dụng trong quá trình lên men dịch chanh dây là sau khi tăng sinh 24 giờ trong môi trường bán chanh dây; - Thời gian lên men tạo sản phẩm nước chanh dây lên men là 72 giờ (3 ngày); - Tỷ lệ phối trộn thích hợp giữa dịch ép chanh dây và nước là 1 : 1; - Bổ sung đường saccharose đến 20 oBx là thích hợp nhất cho quá trình lên men, vì vừa tạo lượng cồn phù hợp (4,5 %V) và lượng đường còn sót lại vừa đủ, tạo vị hài hòa vị cho sản phẩm nước lên men; - Giá trị pH của dịch trước khi lên men nằm trong khoảng 3,8 – 4,0 là thích hợp cho sự sinh trưởng và sinh tổng hợp cồn của nấm men; - Tỷ lệ men giống thích hợp để bổ sung vào dịch lên men là 2% (V/V); - Sản phẩm nước chanh dây lên men có các đặc tính như sau: + Sản phẩm nước chanh dây lên men trong nghiên cứu có màu vàng, trong, có mùi thơm đặc trưng của chanh dây; + pH: 3,6; + Độ Brix (oBx): 7,8; + Độ cồn (%V): 4,5; + Số lượng tế bào nấm men: > 3 x 108 tế bào. 4.2. Kiến nghị Do thời gian nghiên cứu ngắn, thiết bị và phương tiện thí nghiệm còn nhiều hạn chế nên không thể khảo sát hết tất các yếu tố có liên quan đến chất lượng sản phẩm. Nước giải khát lên men có độ cồn thấp là sản phẩm đã có từ lâu ở các nước trên thế giới nhưng trên thị trường Việt Nam thì vẫn còn rất mới lạ. Vì vậy để góp Công nghệ hóa học 49 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu phần nâng cao giá trị và đa dạng hóa sản phẩm, tạo điều kiện cho loại nước giải khát này gần gũi với người tiêu dùng Việt Nam. Sản phẩm cần được nghiên cứu tiếp những vấn đề sau: - Sử dụng enzym để thủy phân ruột quả chanh dây nhằm tăng hiệu suất thu dịch ép, tạo ra nhiều đường hơn và làm cho dịch ép trong, giảm độ nhớt; - Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men; - Khảo sát chế độ thanh trùng dịch quả trước khi lên men và biện pháp lọc làm trong sản phẩm sau khi lên men; - Nghiên cứu quá trình bão hòa CO2 để hoàn chỉnh sản phẩm, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng; - Nghiên cứu các biện pháp chế biến bảo quản sản phẩm để sản phẩm lưu hành lâu trên thị trường; - Nghiên cứu về trang thiết bị để có thể sản xuất nước chanh dây len men ở quy mô lớn. Công nghệ hóa học 50 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1]. Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (2002). Vi sinh vật học. NXB Giáo dục [2]. Vũ Công Hậu (1996). Trồng cây ăn quả ở Việt Nam. NXB Nông nghiệp [3]. Bạch Phương Lan (2004). Giáo trình vi sinh học ứng dụng.Trường Đại Học Đà Lạt [4]. Nguyễn Đức Lượng (2000). Vi sinh học công nghiệp, NXB Nông nghiệp Hà Nội [5]. Trần Thị Luyến (1998). Công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men. NXB Nông nghiệp TPHCM [6]. Lê Văn Việt Mẫn (2010). Thí nghiệm Vi sinh vật học thực phẩm .NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh [7]. Lương Đức Phẩm và nhiều tác giả (2000). Nấm men công nghiệp. NXB Khoa Học Kỹ Thuật. [8]. Lương Đức Phẩm (2000). Vi sinh vật học và an toàn thực phẩm. NXB Khoa Học Kỹ Thuật [9]. Trần Thị Thanh (2007). Công nghệ vi sinh. NXB Giáo Dục [10]. Ngô Thị Hồng Thư (2002). Kiểm nghiêm thực phẩm bằng phương pháp cảm quan. NXB Khoa Học và Kỹ Thuật [11]. Ngọc Tú và nhiều tác giả (2002). Hóa sinh công nghiệp. NXB Khoa học và Kĩ thuật [12]. TCVN 5483- 2007 Xác định độ axit [13]. TCVN 7946-2008 Xác định độ Brix [14]. TCVN 9964-2013 Xác định giá trị pH TÀI LIỆU TIẾNG ANH [15]. Demuyakor, B.and Ohta (1992) . Y.Promotive action of ceramics on yeast ethanol production, and its relationship to pH, glycerol and alcohol dehydrogenase activity, Appl. Microbiol. Biotechnol., Vol.36, 1992, 717-721. [16]. Feldmann, Horst (2010).Yeast. Molecular and Cell bio . Wiley-Blackwell. Công nghệ hóa học 51 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2013-2017 Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu [17]. Lother (1999). Immobilized Saccharomyces cerevisiae and Leuconostoc oenus foralcoholic and malolactic fermentation in continuous wine making. Athens,149p. [18]. R.J. Knight, Jr. and Julian W. Sauls2 (1994). The Passion Fruit, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida [19]. R. K. French,Robert Hale (1982) – reprinted (2010). Cider & Scrumpy. Household Cyclopedia ease are associated with disease severity RD15 [20]. Walker LJ, Aldhous MC, Drummond HE, Smith BR, Nimmo ER, Arnott ID, Satsangi J (2004). Anti-Saccharomyces cerevisiae antibodies (ASCA).Crohn's dis [21]. luong-tro-co-trong-thuc-pham [22]. [23]. [24]. Công nghệ hóa học 52 Viện Kỹ thuật - Kinh tế biển
PHỤ LỤC Phụ lục 1. Các bảnh kết quả số liệu phân tích ANOVA Bảng 1.1. Kết quả phân tích ANOVA về số lượng tế bào nấm men theo thời gian Summary Statistics for Te bao nam men Thoi Count Average Standard Coeff. of Minim Maxim Range Stnd. gian deviation variation um um skewness 12 3 166,667 40,104 24,0624% 125,0 205,0 80,0 -0,26265 24 3 428,333 55,0757 12,8581% 375,0 485,0 110,0 0,191877 36 3 480,667 13,5031 2,80924% 467,0 494,0 27,0 -,0785016 48 3 493,0 9,0 1,82556% 484,0 502,0 18,0 0,0 60 3 490,333 15,885 3,23963% 472,0 500,0 28,0 -1,21929 72 3 487,667 8,0829 1,65746% 479,0 495,0 16,0 -0,510608 Total 18 424,444 123,297 29,049% 125,0 502,0 377,0 -3,08568 Multiple Range Tests for Te bao nam men by Thoi gian Method: 95,0 percent LSD Thoi gian Count Mean Homogeneous Groups 12 3 166,667 X 24 3 428,333 X 36 3 480,667 XX 72 3 487,667 X 60 3 490,333 X 48 3 493,0 X Summary Statistics for te bao song Thoi Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. gian deviation variation mum mum skewness 12 3 166,667 40,104 24,0624% 125,0 205,0 80,0 -,26265 24 3 428,333 55,0757 12,8581% 375,0 485,0 110,0 ,191877 36 3 476,667 12,5831 2,6398% 465,0 490,0 25,0 0,41407 48 3 480,0 5,0 1,04167% 475,0 485,0 10,0 0,0 60 3 445,0 10,0 2,24719% 435,0 455,0 20,0 0,0 72 3 381,667 2,88675 0,756354% 380,0 385,0 5,0 1,22474 Total 18 396,389 113,576 28,6526% 125,0 490,0 365,0 -2,67049
ANOVA Table for te bao song by Thoi gian Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 209424,0 5 41884,7 50,94 0,0000 Within groups 9866,67 12 822,222 Total (Corr.) 219290,0 17 Multiple Range Tests for te bao song by Thoi gian Method: 95,0 percent LSD Thoi gian Count Mean Homogeneous Groups 12 3 166,667 X 72 3 381,667 X 24 3 428,333 XX 60 3 445,0 XX 36 3 476,667 XX 48 3 480,0 X Summary Statistics for te bao chet Thoi Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. gian deviation variation mum mum skewness 12 3 0,0 0,0 % 0,0 0,0 0,0 24 3 0,0 0,0 % 0,0 0,0 0,0 36 3 4,0 2,0 50,0% 2,0 6,0 4,0 0,0 48 3 13,0 4,0 30,7692% 9,0 17,0 8,0 0,0 60 3 45,3333 9,07377 20,0157% 37,0 55,0 18,0 0,457476 72 3 105,333 7,23418 6,86789% 97,0 110,0 13,0 -1,19847 Total 18 27,9444 39,302 140,643% 0,0 110,0 110,0 2,36932 ANOVA Table for te bao chet by Thoi gian Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 25949,6 5 5189,92 201,33 0,000 Within groups 309,333 12 25,7778 Total (Corr.) 26258,9 17
Multiple Range Tests for te bao chet by Thoi gian Method: 95,0 percent LSD Thoi gian Count Mean Homogeneous Groups 24 3 0,0 X 12 3 0,0 X 36 3 4,0 XX 48 3 13,0 X 60 3 45,3333 X 72 3 105,333 X Bảng 1.2 Kết quả phân tích ANOVA ảnh hưởng của thời gian lên mên tới quá trình lên men chanh dây Summary Statistics for Do Brix Thoi Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. gian deviation variation mum mum skewness 24 3 12,5333 0,208167 1,6609% 12,3 12,7 0,4 -0,914531 48 3 9,16667 0,251661 2,74539% 8,9 9,4 0,5 -0,41407 72 3 7,46667 0,057735 0,773237% 7,4 7,5 0,1 -1,22474 96 3 7,23333 0,057735 0,79818% 7,2 7,3 0,1 1,22474 120 3 7,2 0,0 0,0% 7,2 7,2 0,0 Total 15 8,72 2,11667 24,2737% 7,2 12,7 5,5 1,94325 ANOVA Table for Do Brix by thoi gian Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 62,4973 4 15,6243 689,31 0,0000 Within groups 0,226667 10 0,0226667 Total (Corr.) 62,724 14 Multiple Range Tests for Do Brix pH by thoi gian Method: 95,0 percent LSD Thoi gian Count Mean Homogeneous Groups 120 3 7,2 X 96 3 7,23333 X 72 3 7,46667 X 48 3 9,16667 X 24 3 12,5333 X
Summary Statistics for pH thoi Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. gian deviation variation mum mum skewness 24 3 3,66667 0,0152753 0,416598% 3,65 3,68 0,03 -0,6613 48 3 3,62 0,01 0,276243% 3,61 3,63 0,02 0,0 72 3 3,68 0,01 0,271739% 3,67 3,69 0,02 0,0 96 3 3,72333 0,0152753 0,410257% 3,71 3,74 0,03 0,6613 120 3 3,75333 0,0152753 0,406978% 3,74 3,77 0,03 0,6613 Total 15 3,68867 0,049116 1,33154% 3,61 3,77 0,16 -0,0053574 ANOVA Table for pH by thoi gian Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 0,0319733 4 0,00799333 44,41 0,0000 Within groups 0,0018 10 0,00018 Total (Corr.) 0,0337733 14 Multiple Range Tests for pH by thoi gian Method: 95,0 percent LSD Thoi gian Count Mean Homogeneous Groups 48 3 3,62 X 24 3 3,66667 X 72 3 3,68 X 96 3 3,72333 X 120 3 3,75333 X Summary Statistics for do con thoi Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. gian deviation variation mum mum skewness 24 3 2,06667 0,11547 5,58726% 2,0 2,2 0,2 1,22474 48 3 3,36667 0,152753 4,5372% 3,2 3,5 0,3 -0,6613 72 3 4,5 0,2 4,44444% 4,3 4,7 0,4 0,0 96 3 5,26667 0,251661 4,77838% 5,0 5,5 0,5 -0,41407 120 3 6,06667 0,11547 1,90335% 6,0 6,2 0,2 1,22474 Total 15 4,25333 1,4672 34,4952% 2,0 6,2 4,2 -0,499994
ANOVA Table for do con by thoi gian Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 29,8307 4 7,45767 243,18 0,0000 Within groups 0,306667 10 0,0306667 Total (Corr.) 30,1373 14 Multiple Range Tests for do con by thoi gian Method: 95,0 percent LSD Thoi gian Count Mean Homogeneous Groups 24 3 2,06667 X 48 3 3,36667 X 72 3 4,5 X 96 3 5,26667 X 120 3 6,06667 X Bảng 1.3. Kết quả phân tích ANOVA ảnh hưởng của tỷ lệ phối trôn giữa dịch quả và nước tới quá trình lên men chanh dây Summary Statistics for Do Brix Ty le phoi Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. tron deviation variation mum mum skewness 1:1 3 7,7 0,1 1,2987% 7,6 7,8 0,2 0,0 1:2 3 6,76667 0,057735 0,85327% 6,7 6,8 0,1 -1,22474 1:3 3 6,23333 0,057735 0,92623% 6,2 6,3 0,1 1,22474 2:1 3 9,86667 0,11547 1,1703% 9,8 10,0 0,2 1,22474 Total 12 7,64167 1,45131 18,992% 6,2 10,0 3,8 1,1504 ANOVA Table for Do Brix by ty le phoi tron Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 23,1092 3 7,70306 1027,07 0,000 Within groups 0,06 8 0,0075 Total (Corr.) 23,1692 11 Multiple Range Tests for Do Brix by ty le phoi tron Method: 95,0 percent LSD ty le phoi tron Count Mean Homogeneous Groups 1:3 3 6,23333 X 1:2 3 6,76667 X 1:1 3 7,7 X 2:1 3 9,86667 X
Summary Statistics for pH ty le phoi Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. tron deviation variation mum mum skewness 1:1 3 3,68333 0,0152753 0,414713% 3,67 3,7 0,03 0,6613 1:2 3 3,58333 0,0152753 0,426286% 3,57 3,6 0,03 0,661 1:3 3 3,53333 0,011547 0,326802% 3,52 3,54 0,02 -1,22474 2:1 3 3,82333 0,0057735 0,151007% 3,82 3,83 0,01 1,22474 Total 12 3,65583 0,116186 3,17811% 3,52 3,83 0,31 0,725736 ANOVA Table for pH by ty le phoi tron Source Sum of Df Mean Square F-Ratio P-Value Squares Between groups 0,147225 3 0,049075 309,95 0,0000 Within groups 0,00126667 8 0,000158333 Total (Corr.) 0,148492 11 Multiple Range Tests for pH by ty le phoi tron Method: 95,0 percent LSD Ty le phoi tron Count Mean Homogeneous Groups 1:3 3 3,53333 X 1:2 3 3,58333 X 1:1 3 3,68333 X 2:1 3 3,82333 X Summary Statistics for do con Ty le Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. phoi deviation variation mum mum skewness tron 1:1 3 4,46667 0,057735 1,29258% 4,4 4,5 0,1 -1,22474 1:2 3 6,93333 0,23094 3,33087% 6,8 7,2 0,4 1,22474 1:3 3 6,13333 0,057735 0,941332% 6,1 6,2 0,1 1,22474 2:1 3 3,83333 0,152753 3,98485% 3,7 4,0 0,3 0,6613 Total 12 5,34167 1,30625 24,454% 3,7 7,2 3,5 0,110334 ANOVA Table for do con by ty le phoi tron Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 18,6025 3 6,20083 297,64 0,0000 Within groups 0,166667 8 0,0208333 Total (Corr.) 18,7692 11
Multiple Range Tests for do con by ty le phoi tron Method: 95,0 percent LSD Ty le phoi tron Count Mean Homogeneous Groups 2:1 3 3,83333 X 1:1 3 4,46667 X 1:3 3 6,13333 X 1:2 3 6,93333 X Bảng 1.4 Kết quả phân tích ANOVA ảnh hưởng của độ Brix ban đầu tới quá trình lên men chanh dây Summary Statistics for Do Brix Brix ban Count Average Standard Coeff. of Mini Maxim Range Stnd. dau deviation variation mum um skewness 18 3 6,3 0,173205 2,74929% 6,2 6,5 0,3 1,22474 20 3 7,43333 0,11547 1,55341% 7,3 7,5 0,2 -1,22474 22 3 8,96667 0,057735 0,64388% 8,9 9,0 0,1 -1,22474 24 3 9,5 0,173205 1,82321% 9,3 9,6 0,3 -1,22474 Total 12 8,05 1,32494 16,4588% 6,2 9,6 3,4 -0,358986 ANOVA Table for Do Brix by Brix ban dau Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 19,1567 3 6,38556 333,16 0,000 Within groups 0,153333 8 0,0191667 Total (Corr.) 19,31 11 Multiple Range Tests for Do Brix by Brix ban dau Method: 95,0 percent LSD Brix ban dau Count Mean Homogeneous Groups 18 3 6,3 X 20 3 7,43333 X 22 3 8,96667 X 24 3 9,5 X
Summary Statistics for pH Do Brix Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. ban dau deviation variation mum mum skewness 18 3 3,72333 0,005773 0,15506% 3,72 3,73 0,01 1,22474 20 3 3,67333 0,005773 0,15717% 3,67 3,68 0,01 1,22474 22 3 3,73667 0,023094 0,618038% 3,71 3,75 0,04 0-1,224 24 3 3,78 0,017320 0,45821% 3,76 3,79 0,03 0-1,224 Total 12 3,72833 0,041742 1,1196% 3,67 3,79 0,12 0,00824 ANOVA Table for pH by do brix ban dau Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 0,0173667 3 0,00578889 25,73 0,2 Within groups 0,0018 8 0,000225 Total (Corr.) 0,0191667 11 Multiple Range Tests for pH by do brix ban dau Method: 95,0 percent LSD Do Brix ban dau Count Mean Homogeneous Groups 20 3 3,67333 X 18 3 3,72333 X 22 3 3,73667 X 24 3 3,78 X Summary Statistics for do con Do Brix Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. ban dau deviation variation mum mum skewness 18 3 3,66667 0,152753 4,16598% 3,5 3,8 0,3 -0,6613 20 3 4,5 0,1 2,22222% 4,4 4,6 0,2 0,0 22 3 5,23333 0,057735 1,10322% 5,2 5,3 0,1 1,22474 24 3 6,0 0,173205 2,88675% 5,8 6,1 0,3 -1,22474 Total 12 4,85 0,910045 18,7638% 3,5 6,1 2,6 -0,07123 ANOVA Table for do con by do brix ban dau Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 8,97667 3 2,99222 179,53 0,0000 Within groups 0,133333 8 0,0166667 Total (Corr.) 9,11 11
Multiple Range Tests for do con by do brix ban dau Method: 95,0 percent LSD Do Brix ban dau Count Mean Homogeneous Groups 18 3 3,66667 X 20 3 4,5 X 22 3 5,23333 X 24 3 6,0 X Bảng 1.5. Kết quả phân tích ANOVA ảnh hưởng của pH ban đầu tới quá trình lên men chanh dây Summary Statistics for Do Brix pH ban Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. dau deviation variation mum mum skewness 3,6 3 6,76667 0,057735 0,853227% 6,7 6,8 0,1 -1,2247 3,8 3 7,0 0,1 1,42857% 6,9 7,1 0,2 0,0 4,0 3 7,46667 0,057735 0,773237% 7,4 7,5 0,1 -1,22474 4,2 3 7,9 0,173205 2,19247% 7,8 8,1 0,3 1,22474 Total 12 7,28333 0,464823 6,38201% 6,7 8,1 1,4 0,51137 ANOVA Table for Do Brix by pH ban dau Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 2,28333 3 0,761111 65,24 0,0000 Within groups 0,0933333 8 0,0116667 Total (Corr.) 2,37667 11 Multiple Range Tests for Do Brix by pH ban dau Method: 95,0 percent LSD pH ban dau Count Mean Homogeneous Groups 3,6 3 6,76667 X 3,8 3 7,0 X 4,0 3 7,46667 X 4,2 3 7,9 X
Summary Statistics for pH pH ban Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. dau deviation variation mum mum skewness 3,6 3 3,55667 0,023094 0,649316% 3,53 3,57 0,04 -1,22474 3,8 3 3,63 0,03 0,826446% 3,6 3,66 0,06 0,0 4,0 3 3,67333 0,032145 0,875104% 3,65 3,71 0,06 1,09276 4,2 3 3,81667 0,023094 0,605083% 3,79 3,83 0,04 -1,22474 Total 12 3,66917 0,101754 2,77321% 3,53 3,83 0,3 0,747968 ANOVA Table for pH by pH ban dau Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 0,107892 3 0,0359639 47,95 0,0000 Within groups 0,006 8 0,00075 Total (Corr.) 0,113892 11 Multiple Range Tests for pH by pH ban dau Method: 95,0 percent LSD pH ban dau Count Mean Homogeneous Groups 3,6 3 3,55667 X 3,8 3 3,63 X 4,0 3 3,67333 X 4,2 3 3,81667 X Summary Statistics for do con pH ban Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. dau deviation variation mum mum skewness 3,6 3 3,53333 0,152753 4,32318% 3,4 3,7 0,3 0,6613 3,8 3 4,03333 0,057735 1,43145% 4,0 4,1 0,1 1,22474 4,0 3 4,53333 0,11547 2,54713% 4,4 4,6 0,2 -1,22474 4,2 3 5,1 0,1 1,96078% 5,0 5,2 0,2 0,0 Total 12 4,3 0,614965 14,3015% 3,4 5,2 1,8 0,079603 Multiple Range Tests for do con by pH ban dau Method: 95,0 percent LSD pH ban dau Count Mean Homogeneous Groups 3,6 3 3,53333 X 3,8 3 4,03333 X 4,0 3 4,53333 X 4,2 3 5,1 X
ANOVA Table for do con by pH ban dau Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 4,06 3 1,35333 108,27 0,0000 Within groups 0,1 8 0,0125 Total (Corr.) 4,16 11 Bảng 1.6 Kết quả phân tích ANOVA ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men giống bổ sung tới quá trình lên men chanh dây Summary Statistics for Do Brix Ty le Count Average Standard Coeff. of Minimum Maximum Range Stnd. nam deviation variation skewness men 2% 3 7,76667 0,057735 0,743369% 7,7 7,8 0,1 -1,22474 3% 3 7,7 0,1 1,2987% 7,6 7,8 0,2 0,0 4% 3 7,66667 0,057735 0,753066% 7,6 7,7 0,1 -1,22474 5% 3 7,46667 0,11547 1,54647% 7,4 7,6 0,2 1,22474 Total 12 7,65 0,13817 1,80614% 7,4 7,8 0,4 -1,22824 ANOVA Table for Do Brix by ty le nam men Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 0,15 3 0,05 6,67 0,0144 Within groups 0,06 8 0,0075 Total (Corr.) 0,21 11 Multiple Range Tests for Do Brix by ty le nam men Method: 95,0 percent LSD Ty le nam men Count Mean Homogeneous Groups 5% 3 7,46667 X 4% 3 7,66667 X 3% 3 7,7 X 2% 3 7,76667 X
Summary Statistics for pH Ty le nam Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. men deviation variation mum mum skewness 2% 3 3,63 0,0 0,0% 3,63 3,63 0,0 -1,73205 3% 3 3,64333 0,005773 0,158468% 3,64 3,65 0,01 1,22474 4% 3 3,64 0,01 0,274725% 3,63 3,65 0,02 0,0 5% 3 3,65667 0,032145 0,879093% 3,62 3,68 0,06 -1,09276 Total 12 3,6425 0,017645 0,484434% 3,62 3,68 0,06 1,54793 ANOVA Table for pH by Ty le nam men Source Sum of Df Mean Square F-Ratio P-Value Squares Between groups 0,00109167 3 0,000363889 1,25 0,3551 Within groups 0,00233333 8 0,000291667 Total (Corr.) 0,003425 11 Multiple Range Tests for pH by Ty le nam men Method: 95,0 percent LSD Ty le nam Count Mean Homogeneous Groups men 2% 3 3,63 X 4% 3 3,64 X 3% 3 3,64333 X 5% 3 3,65667 X Summary Statistics for do con ty le nam Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. men deviation variation mum mum skewness 2% 3 4,46667 0,057735 1,29258% 4,4 4,5 0,1 -1,22474 3% 3 4,2 0,1 2,38095% 4,1 4,3 0,2 0,0 4% 3 4,23333 0,057735 1,36382% 4,2 4,3 0,1 1,22474 5% 3 4,0 0,2 5,0% 3,8 4,2 0,4 0,0 Total 12 4,225 0,200567 4,74716% 3,8 4,5 0,7 -0,81027
ANOVA Table for do con by ty le nam men Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 0,329167 3 0,109722 7,75 0,94 Within groups 0,113333 8 0,0141667 Total (Corr.) 0,4425 11 Multiple Range Tests for do con by ty le nam men Method: 95,0 percent LSD Ty le nam men Count Mean Homogeneous Groups 5% 3 4,0 X 3% 3 4,2 XX 4% 3 4,23333 X 2% 3 4,46667 X Summary Statistics for te bao nam men ty le nam Count Average Standard Coeff. of Mini Maxi Range Stnd. men deviation variation mum mum skewness 2% 3 32,1667 2,08167 6,4715% 30,5 34,5 4,0 0,914531 3% 3 30,6667 4,64579 15,1493% 25,5 34,5 9,0 -0,83803 4% 3 30,6667 2,84312 9,27104% 27,5 33,0 5,5 -0,85253 5% 3 31,3333 1,04083 3,32181% 30,5 32,5 2,0 0,914531 Total 12 31,2083 2,60645 8,35176% 25,5 34,5 9,0 -1,37609 ANOVA Table for te bao nam men by ty le nam men Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between groups 4,5625 3 1,52083 0,17 0,0911 Within groups 70,1667 8 8,77083 Total (Corr.) 74,7292 11 Multiple Range Tests for te bao nam men by ty le nam men Method: 95,0 percent LSD ty le nam Count Mean Homogeneous men Groups 3% 3 30,6667 X 4% 3 30,6667 X 5% 3 31,3333 X 2% 3 32,1667 X