Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia glabra L

73 trang thiennha21 13/04/2022 4473

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia glabra L", 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_uong_len_men_tu_tra.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia glabra L

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG LÊN MEN TỪ TRÁI SƠ RI MALPIGHIA GLABRA L Trình độ đào tạo: Đại học Ngành: Công nghệ thực phẩm Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Giảng viên hướng dẫn: TS. Đặng Thu Thủy Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Yến MSSV: 13030199 Lớp: DH13TP Bà Rịa–Vũng Tàu, năm 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH BÀ RỊA VŨNG TÀU Độc lập – Tự do- Hạnh phúc ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên : Phạm Thị Yến Ngày sinh: 14/04/1994 MSSV : 13030199 Lớp: DH13TP E-mail : yenyen090494@gmail.com Trình độ đào tạo : Đại học Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Công nghệ thực phẩm Chuyên nghành : Công nghệ thực phẩm 1. Tên đề tài : Nghiên cứu xây dựng Quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia Glabra L 2. Nội dung các phần thuyết minh Mở đầu Chương 1. Tổng quan tài liệu Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Chương 3. Kết quả và thảo luận Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục 3. Giảng viên hướng dẫn : TS. Đặng Thu Thủy 4. Ngày giao đề tài: 06/02/2017 5. Ngày hoàn thành đồ án/khóa luận tốt nghiệp: 26/06/2017 Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày 26 tháng 06 năm 2017 TRƯỞNG NGÀNH CNTP GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TS. Đặng Thị Hà TS. Đặng Thu Thủy
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày tháng năm 2017 Giảng viên hướng dẫn TS. Đặng Thu Thủy
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày tháng năm 2017 Giảng viên phản biện
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án này do tôi thực hiện, nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của giảng viên hướng dẫn – TS. Đặng Thu Thủy. Để hoàn thành đồ án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong mục tài liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ tài liệu nào khác mà không được ghi. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ luận văn nào trước đây. Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày 26 tháng 06 năm 2017 Sinh viên thực hiện Phạm Thị Yến
LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu Quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia Glabra L” tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô. Tôi xin chân thành cảm ơn các giảng viên Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển của trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu đã tận tình hướng dẫn cho tôi trong thời gian qua. Tôi xin cảm ơn sâu sắc đến cô Đặng Thu Thủy đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn phụ trách phòng thí nghiệm thầy Nguyễn Văn Tới đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành các thí nghiệm trong đồ án này. Sau cùng, xin cảm ơn hội đồng cảm quan đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm đồ án. Vì kiến thức cũng như thời gian còn hạn chế nên bài báo cáo đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến từ Thầy Cô và các bạn. Xin chân thành cảm ơn! Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày 26 tháng 06 năm 2017
MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. Đặc điểm và giá trị dinh dưỡng của trái Sơ ri 3 1.1.1. Nguồn gốc 3 1.1.2. Đặc điểm hình thái, điều kiện sinh trưởng và phát triển 3 1.1.3. Phân loại 5 1.1.4. Đặc điểm sinh lý 5 1.1.5. Thành phần hóa học của Sơ ri 5 1.2. Nấm men Saccharomyces cerevisiae trong sản xuất nước uống lên men 7 1.2.1. Gốc sinh học của nấm men Saccharomyces cerevisiae 7 1.2.2. Đặc điểm hình thái sinh lý học của nấm men Saccharomyces cerevisiae 7 1.2.3. Ứng dụng của Saccharomyces cerevisiae trong sản xuất sản phẩm lên men . 9 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1. Đối tượng nghiên cứu 14 2.2. Bố trí thí nghiệm 14 2.3. Phương pháp nghiên cứu 17 2.3.1. Phương pháp vi sinh 17 2.3.2. Phương pháp hóa sinh 22 2.3.3. Phương pháp cảm quan 24 2.3.4. Phương pháp thống kê ứng dụng và xử lý số liệu 26 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 3.1. Kết quả xác định các chỉ tiêu hóa lý của dịch ép Sơ ri 27 3.1.1. Nồng độ chất khô tan (oBx) 29 3.1.2. pH 29 i
3.1.3. Acid tổng 30 3.1.4. Độ nhớt 30 3.2. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến mật độ Saccharomyces cerevisiae 27 3.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan đến chất lượng sản phẩm 30 3.4. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến chất lượng sản phẩm 33 3.5. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến chất lượng sản phẩm 35 3.6. Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm 37 3.5. Quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri 39 3.6. Đánh giá chất lượng sản phẩm nước uống lên men từ trái Sơ ri 41 3.6.1. Chất lượng cảm quan sản phẩm 41 3.6.2. Chỉ tiêu vi sinh vật 41 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 PHỤ LỤC 47 ii
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần hóa học của trái Sơ ri 7 Bảng 2.1. Thành phần môi trường Sabouraud 18 Bảng 2.2. Đánh giá mùi của nước uống lên men từ trái Sơ ri 25 Bảng 2.3. Đánh giá vị của nước uống lên men từ trái Sơ ri 25 Bảng 2.4. Đánh giá độ trong và màu sắc của nước uống lên men từ trái Sơ ri 26 Bảng 3.1. Nồng độ chất khô tan của dịch ép Sơ ri. 29 Bảng 3.2. pH của dịch ép Sơ ri. 29 Bảng 3.3. Hàm lượng acid tổng của dịch Sơ ri. 30 Bảng 3.4. Độ nhớt của dịch Sơ ri. 30 Bảng 3.5. Sự thay đổi nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. 31 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan đến độ cồn sau quá trình lên men. 32 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan đến điểm cảm quan nước Sơ ri sau quá trình lên men. 33 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của pH đến nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. 34 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của pH đến độ cồn sau thời gian lên men. 34 Bảng 3.10. Ảnh hưởng của pH đến điểm cảm quan trung bình sau quá trình lên men. 35 Bảng 3.11. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. 36 Bảng 3.12. Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men đến độ cồn sau thời gian lên men. 37 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến điểm cảm quan trung bình sau quá trình lên men. 37 Bảng 3.14. Sự thay đổi của nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. 38 Bảng 3.15. Sự thay đổi độ cồn trong thời gian lên men. 38 Bảng 3.16. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến điểm cảm quan sau quá trình lên men. 39 Bảng 3.17. Kết quả cảm quan của nước uống lên men từ trái Sơ ri. 41 Bảng 3.18. Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước uống lên men từ trái Sơ ri 42 iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Hoa Sơ ri 3 Hình 1.2. Trái Sơ ri 4 Hình 1.3. Trái Sơ ri cắt dọc 4 Hình 1.4. Cấu tạo trái Sơ ri cắt ngang và dọc 5 Hình 1.5. Tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae 7 Hình 1.6. Cấu tạo tế bào nấm men 8 Hình 1.7. Cơ chế quá trình lên men 10 Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 15 Hình 2.2. Buồng đếm hồng cầu và lamelle 18 Hình 2.3. Cách pha loãng mẫu theo dãy thập phân 20 Hình 2.4. Buồng đếm ở vật kính x4 (a), x10 (b), x40 (c) 20 Hình 2.5. Tế bào nấm men nhuộm xanh methylen 2 % được quan sát ở vật kính x100 21 Hình 2.6. Nhớt kế 24 Hình 3.1. Đồ thị đường cong sinh trưởng của Saccharomyces cerevisiae. 27 Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. 32 Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của pH đến nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men 34 Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men 36 Hình 3.5. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước lên men từ trái Sơ ri. 40 Hình 3.6. Nước uống lên men từ trái Sơ ri. 42 iv
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP MỞ ĐẦU Hiện nay, khi công nghệ ngày càng phát triển thì các loại nước uống trên thị trường càng đa dạng hơn về cả chất lượng và chủng loại. Nhu cầu thưởng thức các loại nước uống từ trái cây cũng tăng lên. Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhu cầu về nước giải khát rất lớn. Đồng thời Việt Nam cũng là một nước có nguồn trái cây phong phú, đa dạng và sản lượng dồi dào. Một số loại trái cây như thanh long, vú sữa, xoài cát, chuối, nhãn được xuất khẩu ra thị trường lớn như Hoa Kỳ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc số lượng lớn. Bên cạnh đó, một số loại dù đạt tiêu chuẩn VietGAP, GlobalGAP nhưng vẫn rất khó cạnh tranh ra thị trường thế giới. Đại diện ở miền Nam Việt Nam là trái Sơ ri. Nhu cầu thị trường trong nước năm 2014 từ khoảng 2.500–3.000 tấn/năm. Trên thế giới, tại Brazil, năm 2004 đã xuất khẩu các sản phẩm từ trái Sơ ri sang các nước như Nhật Bản, Hoa Kỳ, Đức, Pháp, khoảng 12.800 tấn. Sơ ri hay còn gọi là kim đồng nam là “ông vua” cung cấp vitamin C, với hàm lượng chiếm đến 4–4,5 % khối lượng, rất giàu vitamin A (khoảng 408–1000 IU /100 g) và một số dưỡng chất khác như các vitamin nhóm B, protein và các khoáng chất. Với công dụng giúp tăng cường hệ miễn dịch, chống lão hóa, kích thích sự sinh sản collagen, tốt cho hệ tiêu hóa, giúp giảm cân và một số công dụng khác. Tuy nhiên là loại trái cây có theo mùa, thời gian bảo quản không dài, dễ hư hỏng, dập nát nên giá trị dinh dưỡng không cao và giá thành thấp gây nhiều bất lợi cho người trồng và cả người tiêu thụ. Mặt khác, trong những năm gần đây nhu cầu về nước uống được chế biến và sản xuất các sản phẩm từ trái cây ngày một tăng cao. Để giải quyết vấn đề này sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri là một giải pháp hữu ích. Nước uống lên men từ trái cây là một sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, có lợi cho sức khỏe, kích thích tiêu hóa và phù hợp với nhiều lứa tuổi. Từ yêu cầu trên, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia glabra L” là cấp thiết. Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước Sơ ri lên men, từ đó đề xuất quy trình sản xuất nước uống nói trên. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 1
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Để đạt được mục tiêu trên, trong khuôn khổ của đề tài cần thực hiện những nội dung sau: - Xác định các chỉ tiêu hóa lý của trái Sơ ri (nồng độ chất khô, pH, độ nhớt, acid tổng); - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm (nồng độ chất khô, pH, tỷ lệ nấm men, thời gian nuôi cấy); - Đưa ra quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri; - Đánh giá chất lượng sản phẩm về tính chất cảm quan và chỉ tiêu vi sinh vật. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 2
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Đặc điểm và giá trị dinh dưỡng của trái Sơ ri 1.1.1. Nguồn gốc Sơ ri có tên gọi khoa học là Malpighia glabra L (hay Malpighia glabra Millsp) là một loại cây bụi hay thân gỗ nhỏ, bắt nguồn từ khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới. Họ hàng gần nhất với loài M. glabra là loại M. punnicifolia được trồng phổ biến ở Floria và Texas. Cả hai loại này được gọi chung là Aacerola (hay Barbados cherry) [3]. Sơ ri chỉ là một loại cây trồng bình thường có nguồn gốc từ Tây Ấn và miền Bắc Nam Mỹ, cho đến khi trường đại học Y Puerto Rico ở Rio Piedras (Tây Ban Nha) công bố kết quả phân tích từ trái Sơ ri vào năm 1945: hàm lượng vitamin C trong trái Sơ ri chiếm đến 4 % (khoảng 4000 mg/100 g trái tươi) nhưng trung bình là 1500 mg vitamin C, trong kho đó lượng vitamin C trong vỏ cam chỉ khoảng 0,05 %. Lượng magie, acid pantothenin và kali trong Sơ ri nhiều gấp đôi so với cam. Từ đó Sơ ri được trồng phổ biến trên khắp thế giới [3]. Ở Việt Nam, Sơ ri được trồng từ rất lâu đời, tập trung chủ yếu ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Tại đây Sơ ri được trồng ở khắp các địa phương nhưng tập trung nhiều nhất ở Gò Công tỉnh Tiền Giang và Bình Phú thị xã Bến Tre [3]. 1.1.2. Đặc điểm hình thái, điều kiện sinh trưởng và phát triển Cây Sơ ri có thể cao tới 3 m, với tán lá dày và có gai. Lá thường xanh, dạng đơn hình trứng – lá mác, dài 5–10 cm, với mép lá nhẵn. Hình 1.1. Hoa Sơ ri. Các hoa mọc thành tán với 2–5 hoa cùng nhau, mỗi hoa có đường kính 1–1,5 Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 3
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP cm, 5 cánh hoa màu hồng hay đỏ [21]. Hình 1.2. Trái Sơ ri. Trái Sơ ri có dạng hình tròn, dẹt ở hai đầu, có 3 múi. Vỏ quả nhắn bóng, mỏng, mềm và rất dễ bị dập. Quả khi chín chuyển từ màu xanh sang màu đỏ tươi, có khi vàng cam, thịt quả có màu vàng nhạt, hạt màu trắng ngà. Trọng lượng quả từ 3,8–5,5 g, đường kính khoảng 1cm, chứa 2–3 hạt cứng. Phần ăn được khoảng 80 % trọng lượng quả tươi. Nó là loại quả mọng và có vị ngọt, chứa nhiều vitamin C và các chất dinh dưỡng khác. Mặc dù nó tương tự như quả anh đào, nhưng loài cây này không có quan hệ họ hàng gì với anh đào thực thụ (Prunus). Quả tương tự như quả chùm ruột. Nước ép từ quả Sơ ri thường được bổ sung cho nước ép nhiều loại quả khác để làm tăng hàm lượng vitamin C [21]. Hình 1.3. Trái Sơ ri cắt dọc. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 4
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Hình 1.4. Cấu tạo trái Sơ ri cắt ngang và dọc. 1.1.3. Phân loại Theo kết quả nghiên cứu phân loại thì ở nước ta có hai giống Sơ ri: Giống Sơ ri chua (Sơ ri Gò Công) là giống đang ưa chuộng vì năng suất cao, có vị chưa ngọt thích hợp cho người tiêu dùng. Được tiêu thụ trong nội địa, Sơ ri chua ngọt thích hợp để làm sản phẩm nước ép hay xuất khẩu sang các nước như Singapore, Hồng Kông, dưới dạng đông lạnh quả tươi. Giống Sơ ri ngọt (Sơ ri Binh Phú) cho trái nhiều hơn và vỏ bóng đẹp hơn Sơ ri chua. Sơ ri ngọt cho năng suất cao hơn Sơ ri chua, chủ yếu cung cấp cho thị trường nội địa (không dùng để xuất khẩu) và sản xuất rượu vang quả. 1.1.4. Đặc điểm sinh lý Sơ ri là loại cây ăn trái đa niên, có thể sống từ 30–40 năm, ưa nắng, chịu hạn, phát triển tốt trên đất cát. Trái khi chín chuyển từ màu xanh sang màu đỏ tươi, có khi vàng, thịt trái màu vàng nhạt, hạt trắng ngà. Là loại trái mọng nước có vị ngọt, chứa nhiều nước khoảng hơn 80 %, hàm lượng vitamin C rất cao (chiếm tới 4,5 %) và nhiều chất dinh dưỡng khác. Cây Sơ ri cho hoa trái quanh năm. Ở điều kiện khí hậu miền Nam và nhất là đồng bằng Sông Cửu Long, mỗi tháng cho một lứa hoa. Nhiệt độ thích hợp để cây phát triển là 24–28 oC. 1.1.5. Thành phần hóa học của Sơ ri Trái Sơ ri rất đa dạng về thành phần hóa học được thể hiện ở bảng 1.1. Nước chiếm khoảng hơn 80–90 % trọng lượng quả. Hàm lượng nước trong trái Sơ ri tương đối cao nên gây khó khăn trong quá trình bảo quản vì nước là môi trường thuận lợi để vi sinh vật hoạt động. Trọng lượng quả từ 3,8–5,5 g, phần quả ăn được chiếm khoảng Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 5
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP 80 % trọng lượng quả. Protein chiếm từ 0,68–1,8 %. Lipid hàm lượng không đáng kể 0,18–0,45 %. Có thể nói Sơ ri là loại quả giàu glucid nhất trong các loại trái cây màu đỏ. Hàm lượng glucid trong Sơ ri ngọt tương đối cao hơn so với Sơ ri chua. Hàm lượng glucid trong trái Sơ ri chua chiếm 15 % chủ yếu là glucose (2,22 %), fructose (3,21 %), saccharose và dextrose. Bảng 1.1. Thành phần hóa học của trái Sơ ri [18]. Thành phần Hàm lượng g trong 100g hóa học phần ăn được Nước 81,9–91,10 Protein 0,68–1,8 Lipid 0,18–0,45 Glucid 6,98–14,0 Vitamin A 408–1000 IU Tro 0,77–0,82 Chất xơ 0,6–1,2 Pectin 0,56–0,65 Vitamin B1 0,024–0,04 mg Vitamin B2 0,038–0,079 mg Vitamin B3 0,34–0,526 mg Vitamin C 4500 mg Ca 8,2–34,6 mg P 16,2–37,5 mg Fe 0,17–1,11 mg *IU (International Unit – đơn vị quốc tế). Acid hữu cơ chiếm khoảng 1–1,5 % chủ yếu là acid malic, acid citric, acid tartaric. Sơ ri được xem như một “siêu trái” bởi vì chứa hàm lượng vitamin C gấp từ 20–30 lần so với cam, trái Sơ ri có thể chứa lên đến 4,5 % vitamin C, còn cam chỉ chứa khoảng 0,05 % trong một trái cam đã được bóc vỏ. Hàm lượng vitamin C của Sơ ri thay đổi khác nhau tùy vào độ chín của trái. Trái xanh có hàm lượng vitamin C cao Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 6
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP gấp 2 lần trái chín. Hàm lượng vitamin A khá lớn chiếm khoảng 408–1000 IU /100 g, và một lượng nhỏ mỗi loại vitamin nhóm B. Các vitamin nhóm B tuy chiếm một lượng nhỏ nhưng rất cân đối. Ngoài ra còn có pectin (0,56–0,65 %) và cellulose (0,6–1,2 %). Hàm lượng tro chứa trong phần thịt là 0,77–0,82 %. 1.2. Nấm men Saccharomyces cerevisiae trong sản xuất nước uống lên men Nấm men là tên chung để chỉ những nhóm nấm có cấu tạo đơn bào, sống riêng lẻ hoặc sống thành từng đám, không di động và sinh sản vô tính chủ yếu bằng hình thức nảy chồi. Chúng phân bố rộng rãi trong thiên nhiên như trong đất, nước, lương thực thực phẩm, đặc biệt có nhiều trong các loại hoa quả chín, ngọt. 1.2.1. Gốc sinh học của nấm men Saccharomyces cerevisiae Nấm men Saccharomyces cerevisiae thuộc giới nấm (Eumycophyta), lớp Ascomycetes, bộ Endomycetes, họ Saccharomycetaceae, giống Saccharomyces và loài Cerevisiae [7]. Hình 1.5. Tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae. 1.2.2. Đặc điểm hình thái sinh lý học của nấm men Saccharomyces cerevisiae Nấm men là sinh vật đơn bào hiển vi, tế bào cơ bản giống như ở động, thực vât. So sánh cấu tạo tế bào nấm men với vi khuẩn ta thấy có sự tiến hóa nhảy vọt từ nhân sơ đến nhân chuẩn. Cùng với sự tiến hóa về nhân và cơ chế phân chia nhân (nhân có màng, có các thể nhiễm sắc thể, phân bào có tơ, ) ở cơ thể nhân chuẩn xuất hiện nhiều thể không thấy ở thể nhân sơ, như ti thể, lục lạp, [1]. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 7
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Nấm men Sacchamyces cerevisiae thường có dạng hình trứng, hình bầu dục. Hình dạng nấm men không ổn định, nó phụ thuộc vào tuổi, giống và điều kiện ngoại cảnh. Ví dụ, trong môi trường nuôi cấy giàu dinh dưỡng có hình bầu dục. Trong điều kiện yếm khí thường có hình tròn, trong điều kiện hiếu khí tế bào có hình dài hơn [1]. Kích thước tế bào nấm men thay đổi rất nhiều từng giai đoạn phát triển. Nhìn chung, tế bào nấm men to hơn tế bào vi khuẩn một cách rõ rệt, đường kính khoảng 7 µm; chiều dài 8–12 µm [1]. Trọng lượng riêng của tế bào nấm men không khác mấy so với vi khuẩn (ở nấm men chỉ số này là 1,055–1,060; ở vi khuẩn: 1,050–1,112) [1]. Hình 1.6. Cấu tạo tế bào nấm men. Sc- Sẹo chồi, Mi- Ti thể chứa ADN và ARN riêng, Cm- Màng tế bào, N- Nhân, Cp- Tế bào chất, NL- Chất nhân, D- Thể Gongi Po- Polyphosphat, ER- Lưới nội chất, Rb- Riboxom (80s), Li- Lipit, V- Không bào,Cw- Vỏ tế bào. Phát triển tối ưu ở 33–35 oC trong môi trường chứa 10–30 % glucose. Nhiệt độ tối thiểu là 4 oC trong 10 % glucose và 13 0C trong 50 % glucose, nhiệt độ tối da là 38–39 oC [22]. Có khả năng phát triển ở pH= 1,6 trong HCl; pH= 1,7 trong H3PO4 và pH= 1,8– 2 trong acid hữu cơ, phát triển mạnh nhất trong acid benzoic 100mg/kg ở pH= 2,5–4 và acid sorbic 200 mg/kg ở pH= 4 [22]. Sacchamyces cerevisiae có thể lên men đường glucose, galactose, maltose, saccharose, rafinose và các dextrin đơn giản, không lên men được lactose, manitol, Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 8
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP không đồng hóa nitrate, không phân giải tinh bột. Trong tế bào nấm men hầu như chứa tất cả các chất cần thiết cho sự sống như: protein, glucid, lipid, các enzyme, các vitamin, các acid amine, các khoáng chất. Về mặt dinh dưỡng nấm men rất giàu protein và vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B. Sinh khối nấm men chứa khoảng 70–80 % H2O, 20–25 % chất khô. 1.2.3. Ứng dụng của Saccharomyces cerevisiae trong sản xuất sản phẩm lên men a. Cơ sở sinh hóa của quá trình lên men Để lên men người ta cho vào môi trường một lượng tế bào 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 đạt 106–108 tế bào trong 1ml dịch lên men [4]. 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 đầu tiên được hấp thu, sau đó được khuếch tán 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 nhưng không lớn. 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. Khi 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 túi khí lớn, đến thời điểm nào đó có sự chênh lệch giữa những khối lượng riêng của môi trường và tế bào nấm men sẽ nổi lên trên bề mặt. Khi lên trên bề mặt, do có sự thay đổi đột ngột sức căng bề mặt nên chúng vỡ ra làm cho bọt khí CO2 thoát ra ngoài. Lúc này tế bào nấm men sẽ bị chìm xuống, quá trình cữ 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 quá trình trao đổi chất diễn ra nhanh và mạnh hơn. Khí CO2 ức chế quá trình lên men, nhưng trong quá trình thoát khí CO2 làm tăng khả năng lên men của nấm men [27]. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 9
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Cơ chế của quá trình lên men được thể hiện chi tiết ở hình 1.7. Glucose Hexokinase Glucose – 6 – phosphat Phosphoglucose isomenase Fructose – 6 – phosphat Phosphofructokinase Fructose – 1,6 – diphosphat Aldolase Glyceraldehyd – 3 – phosphat Dihydro acetone phosphat Glyceraldehyd phosphatdehydrogenase Acid – 1,3 – diphosphoglyceric Phosphofructokinase Acid – 3 – phosphoglyceric Phosphoglycerat–mutase Acid – 2 – phosphoglyceric Enoiase Acid phosphoenolpyruvic Pyruvat kinase Acid – enol – pyruvic Acid pyruvic Pyruvat–decarboxylase Ethanal Aldodeshydrogenase Ethanol Hình 1.7. Cơ chế quá trình lên men. b. Những yếu tố ảnh hưởng của đến quá trình lên men của nấm men Saccharomyces cerevisiae Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 10
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP - Môi trường nuôi cấy thích hợp cần có đủ nguồn carbon bằng cách bổ sung đường saccharose để đạt nồng độ chất khô khoảng 16–18 %. Nếu cao hơn thì khả năng lên men giảm và ngược lại nếu nồng độ đường thấp sẽ không đủ dinh dưỡng cho quá trình lên men. Thường ở nồng độ từ 30–35 % thì sự lên men không xảy ra [22]. - Nhiệt độ có ảnh hưởng rõ rệt đến goạt động của nấm men, nhiệt độ tối ưu là 28–30 oC, trên 50 oC và dưới 0 oC thì nấm men không hoạt động. Trong thực tế, có thể ở khoảng nhiệt độ 4–28 oC tùy theo yêu cầu của người sử dụng [22]. - Nấm men có thể phát triển trong môi trường pH= 2–8 nhưng khoảng 4–4,5 là thích hợp nhất [21]. Vi khuẩn bắt đầu phát triển ở pH= 4,2 và cao hơn, khi thấp hơn mức này chỉ có nấm men phát triển được. Vì thế trong quá trình lên men điều chỉnh pH < 4, thường là pH= 3,8 là thích hợp nhất, khi đó nấm men phát triển mạnh và hầu như vi khuẩn không phát triển [22]. - Ảnh hưởng của oxy: Oxy là thành phần quan trọng trong gian đoạn phát triển sinh khối của tế bào nấm men. Tuy nhiên nó là nguyên nhân gây hư hỏng sản phẩm trong các công đoạn kế tiếp. Vì lên men là quá trình yếm khí, nhưng lên men trong giai đoạn đầu nhất thiết phải cho dịch lên men tiếp xúc với oxy để cho nấm men sinh trưởng và phát triển, khi dịch lên men đã đạt số lượng tế bào nấm men, thì ngăn chặn dịch lên men tiếp xúc với oxy để nấm men tiến hành quá trình chuyển hóa đường thành rượu và CO2 [10]. - Ảnh hưởng của nồng độ rượu và CO2: Rượu và CO2 có tác dụng kìm hãm sự sinh trưởng và khả năng lên men của nấm men. Sự sinh trưởng của nấm men bị chậm lại khi nồng độ rượu có trong môi trường lên men là khoảng 1%, từ 4–6 % có ảnh hưởng xấu [10]. - Ảnh hưởng của số lượng tế bào nấm men: Số lượng tế bào nấm men cho vào dịch lên men ảnh hưởng rất lớn đến quá trình lên men. Nếu số lượng tế bào nấm men cho vào thích hợp thì quá trình lên men diễn ra tốt và hiệu suất thu hồi cao, chất lượng sản phẩm tốt hơn. Nếu số lượng nấm men quá ít thì tốc độ lên men chậm. Sinh khối tế bào nấm men quá nhiều thì môi trường dịch lên men không đủ để nấm men phát triển, tế bào nấm men chết dần, sản phẩm có mùi vị lạ, phí một lượng nấm men đáng kể [10]. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 11
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Vì vậy khảo sát những yếu tố trên để đưa ra tham số thích hợp cho quá trình sản xuất nước uống lên men là rất quan trọng. c. Một số ứng dụng của nấm men Saccharomyces cerevisiae Hai trong những ứng dụng lâu đời nhất của Saccharomyces cerevisiae trong công nghệ sinh học là đóng vai trò trong việc tạo ra đồ uống có cồn và sản xuất bánh mì [20]. Rượu vang là một loại đồ uống rất phổ biến được lên men từ trái cây như nho, táo, dâu, mận, thanh long, Quá trình lên men rượu vang gồm lên men chính và lên men phụ. Giai đoạn lên men chính là dùng dịch ép trái cây để lên men thành rượu, độ cồn đạt được từ 12–15 %V, tiếp đến là giai đoạn lên men phụ diễn ra ít nhất từ 3–4 tháng, thời gian này sẽ tích tụ chất thơm đặc trưng của từng loại rượu vang [4]. Bia là một loại thức uống giải khát có độ cồn nhẹ từ 4–5 %V, có vị đắng dễ chịu của hoa hublon. Người ta sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae ở dạng biến chủng để lên men bia. Quá trình lên men gồm lên men chính và lên men phụ. Lên men chính được thực hiện ở nhiệt độ cao, dịch đường ban đầu thường có nồng độ 9– 12%, sau lên men thì còn khoảng 2–3 %. Giai đoạn lên men phụ được thực hiện ở o nhiệt độ từ 0–5 C. Ở nhiệt độ lạnh, CO2 được giữ lại làm cho bia trong hơn [4]. Saccharomyces cerevisiae còn có ứng dụng rộng trong nhiều ngành công nghiệp như trong sản xuất bánh mì, chúng chuyển hóa đường trong bột mì thành rượu và CO2, chính CO2 là tác nhân làm nở bánh mì, CO2 tạo thành giữ trong các mạng gluten của bột mì làm bánh mì nở và xốp [4]. Một số ứng dụng khác của Saccharomyces cerevisiae là được sử dụng trong sản xuất chế phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp; sản xuất glycerol, enzyme invertase và dược phẩm [20]. Ngoài những ứng dụng trong lên men sản phẩm truyền thống trên, sản xuất nước uống lên men có sử dụng giống Saccharomyces cerevisiae là một trong những xu hướng khá được quan tâm. Một số đồ uống lên men từ trái cây được nghiên cứu gần đây như: nước uống lên men từ thanh long, nước uống lên men từ chanh dây, từ xoài, táo, Để góp phần làm đa dạng và phong phú dòng nước uống lên men, đồng thời Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 12
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP giúp làm tăng thời gian bảo quản của trái cây, nghĩa là giảm thiểu sự thất thoát kinh tế cho người sản xuất và kinh doanh, từ đó nghiên cứu tìm ra quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri có sử dụng Saccharomyces cerevisiae là cần thiết. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 13
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu Để xây dựng quy trình sản xuất nước uống lên men từ Sơ ri trong khuôn khổ của đề tài sử dụng: - Sơ ri được thu mua từ chợ Rạch Dừa, phường 10, thành phố Vũng Tàu. Dạng quả màu hồng cam đã đạt độ chín kỹ thuật, quả nguyên vẹn không hư hỏng, dập nát; - Nấm men Saccharomyces cerevisiae thuộc chủng nấm men nổi, được giữ trong ống nghiệm, nấm men dạng tiềm sinh, được cung cấp bởi Viện Vi sinh vật và Công nghệ sinh học, Đại học Quốc gia Hà Nội. 2.2. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm tiến hành để nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất nước uống lên men từ Sơ ri thể hiện ở hình 2.1 được diễn ra từ 06/02/2017 đến 19/06/2017 tại Phòng thí nghiệm Ngành Công nghệ thực phẩm, Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển của Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 14
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Sơ ri Phân loại Làm sạch Bã Ép lấy dịch Xác định chỉ tiêu hóa lý: o Dịch Sơ ri Bx, pH, acid tổng, độ nhớt Nấm men thuần Khảo sát sự ảnh hưởng của o Điều chỉnh nồng độ chất khô tan: 18 Bx, Tăng sinh dịch lên men o o o 20 Bx, 22 Bx, 24 Bx Khảo sát ảnh hưởng của pH: Huấn luyện giống Lên men 3,6; 3,8; 4,0; 4,2 Lắng lọc Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ Cặn giống: 1 %, 3 %, 5 %, 7 % Chiết rót Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian lên men: 24 giờ, 48 Đánh giá chất lượng giờ, 72 giờ, 96 giờ Sản phẩm sản phẩm Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm. 2.1.1. Xây dựng đường cong sinh trưởng của nấm men Saccharomyces cerevisiae Mục đích: Xác định thời điểm nấm men Saccharomyces cerevisiae có sức sống mạnh và với số lượng nhiều. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một yếu tố là mật độ tế bào nấm men S. cerevisiae sống, mỗi nghiệm thức làm song song 3 mẫu. Nhân tố cố định: - Thể tích môi trường nuôi cấy: 150 ml; - Thời gian nuôi cấy: 72 giờ; - Thể tích lấy mẫu: 1 ml; Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 15
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP - Khoảng cách thời gian lấy mẫu đếm: 6 giờ; Nhân tố khảo sát: - Mật độ tế bào nấm men sống. o 2.1.2. Xác định chỉ tiêu hóa lý: Bx, pH, acid tổng, độ nhớt Mục đích: khảo sát sự thay đổi tính chất của nguyên liệu trong thời gian nghiên cứu. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một yếu tố là nồng độ chất khô tan, thí nghiệm được lặp lại 3 lần, mỗi nghiệm thức làm song song 3 mẫu. 2.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan đến chất lượng sản phẩm Mục đích: nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến nồng độ chất khô tan còn lại, độ cồn và tính chất cảm quan. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một yếu tố là nồng độ chất khô tan, mỗi nghiệm thức làm song song 3 mẫu. Nhân tố cố định: - Thời gian lên men: 96 giờ; - pH= 4,0; - Lượng S.cerevisiae bổ sung: 2 % tỷ lệ nấm men theo thể tích dịch ép Sơ ri với mật độ là 2.107 tế bào/ml. Nhân tố khảo sát: - Nồng độ chất khô tan: 18 oBx, 20 oBx, 22 oBx, 24 oBx. 2.1.4. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến chất lượng sản phẩm Mục đích: nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến nồng độ chất khô tan còn lại, độ cồn và tính chất cảm quan trong quá trình lên. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một yếu tố là pH, mỗi nghiệm thức làm song song 3 mẫu. Nhân tố cố định: - Thời gian lên men: 96 giờ; - Nồng độ chất khô tan: kết quả từ 2.1.3; Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 16
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP - Lượng nấm men S. cerevisiae bổ sung: 2 % theo thể tích dịch ép Sơ ri, với mật độ 2.107 tế bào/ml. Nhân tố khảo sát: - Điều chỉnh pH ở: 3,6; 3,8; 4,0; 4,2. 2.1.5. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến chất lượng sản phẩm Mục đích: khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến nồng độ chất khô tan còn lại, độ cồn và tính chất cảm quan trong quá trình lên men. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một yếu tố là tỷ lệ nấm men, mỗi nghiệm thức làm song song 3 mẫu. Nhân tố cố định: - Thời gian lên men: 96 giờ; - Nồng độ chất khô tan: kết quả từ 2.1.3; - pH: kết quả từ 2.1.4; Nhân tố khảo sát: - Tỷ lệ nấm men S. cerevisiae bổ sung: 1 %; 3 %; 5 %; 7 % theo thể tích dịch ép Sơ ri, với mật độ 2.107 tế bào/ml. 2.1.6. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến chất lượng sản phẩm Mục đích: nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian đến nồng độ chất khô tan còn lại, độ cồn và tính chất cảm quan trong quá trình lên men. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một yếu tố là thời gian lên men, mỗi nghiệm thức làm song song 3 mẫu. Nhân tố cố định: - Nồng độ chất khô tan: kết quả từ 2.1.3; - pH: kết quả từ 2.1.4; - Lượng nấm men S. cerevisiae bổ sung: kết quả từ 2.1.5; Nhân tố khảo sát: - Thời gian: 24 giờ, 48 giờ, 72 giờ, 96 giờ. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp vi sinh a. Tăng sinh nấm men [5],[12] Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 17
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Chuẩn bị môi trường: Cân các thành phần của môi trường nuôi cấy (theo tỷ lệ ở bảng 2.1), hòa vào nước vừa đủ 1000 ml, đun sôi hỗn hợp để các thành phần trong môi trường hòa tan hoàn toàn rồi điều chỉnh môi trường pH= 4–5 bằng acid citric hoặc NaOH 0,1N. Phân phối môi trường vào bình tam giác và bao kín miệng bình bằng giấy bạc. Hấp khử trùng môi trường ở nhiệt độ 121oC trong thời gian 20 phút. Bảng 2.1. Thành phần môi trường Sabouraud. STT Thành phần Khối lượng (g) 1 Peptone 10 2 Glucose 40 3 Agar 10 Để môi trường qua 24 giờ để quan sát nhằm đảm bảo môi trường nuôi cấy không bị nhiễm các vi sinh vật khác. Tiến hành tăng sinh S. cerevisiae: Hơ đỏ que cấy vòng, làm nguội và lấy một vòng que cấy đầy hỗn hợp nấm men từ ống giữ giống, mở miệng bình môi trường đã chuẩn bị trên cho đầu que cấy chứa nấm men vào và khuấy cho đến khi vòng que không còn khối nấm men. Bao miệng bình lại và cho bình lên máy lắc ngang để tạo oxy cho nấm men phát triển. b. Xác định mật độ S. cerevisiae Kiểm tra mật độ tế bào nấm men theo phương pháp đếm tế bào bằng kính hiển vi, sử dụng buồng đếm hồng cầu. Hình 2.2. Buồng đếm hồng cầu và lamelle. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 18
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Cách tiến hành: - Pha loãng mẫu theo dãy thập phân tuần tự thành dãy các nồng độ 1/10, 1/100, 1/1000, mỗi bậc pha loãng là 1/10 được thực hiện bằng cách dùng 1 ml mẫu thêm vào 9 ml nước muối sinh lý 0,9 % NaCl, sau đó lắc kỹ sẽ được độ pha loãng 1/10, tiếp tục pha loãng cho đến khi 1 ô nhỏ có khoảng 2,5–10 tế bào; - Đặt lamelle sạch phủ khung đếm; - Dùng micropipet hút dung dịch nấm men đã pha loãng, bỏ đi vào giọt đầu, bơm nhẹ vào rãnh buồng đếm, dung dịch thấm vào kẽ buồng đếm và lamelle; - Dung dịch chảy từ từ vào các rãnh, lan tỏa lắp đầy khắp lamelle. Nếu bị bọt khí trong lamelle thì thực hiện lại thao tác; - Đặt buồng đếm lên bàn kẹp của kính hiển vi, dùng kẹp cố định buồng đếm; - Thao tác kính hiển vi, dùng vật kính x10 để điều chỉnh sơ bộ trước, sau đó dùng vật kính x40 để đếm; - Đếm số tế bào trong 5 ô lớn (4 ô ở góc và 1 ô ở chính 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 số tế bào nằm ở 4 góc; - Đếm tất cả 80 ô nhỏ có trong 5 ô lớn. Số lượng tế bào được tính theo công thức (2.1). N = (a/b).400/0,1.103.h (2.1), Trong đó: - N: số tế bào có trong 1ml mẫu; - a: số tế bào trong 5 ô vuông lớn (80 ô vuông nhỏ); - b: số ô vuông nhỏ (16.5 = 80); - 400: tổng số ô nhỏ trong ô trung tâm; - 0,1: thể tích dịch tế bào (tính bằng mm3) chứa trên ô trung tâm; - h: hệ số pha loãng. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 19
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Hình 2.3. Cách pha loãng mẫu theo dãy thập phân (a) (b) (c) Hình 2.4. Buồng đếm ở vật kính x4 (a), x10 (b), x40 (c). c. Phương pháp nhuộm xác định số tế bào chết [2] Cách tiến hành: - Pha loãng mẫu theo dãy thập trong nước muối sinh lý 0,9 % NaCl, cho đến khi 1 ô nhỏ có khoảng 2,5–10 tế bào; - Dùng micropipet hút 1ml dung dịch nấm men đã pha loãng vào cốc nhỏ, nhỏ thêm 1 giọt dung dịch xanh methylen 0,2 %, lắc đều trong vòng 1 phút, tiếp tục dùng micropipet hút dịch đã nhuộm bỏ đi vào giọt đầu, bơm nhẹ vào rãnh buồng đếm, dung dịch thấm vào kẽ buồng đếm và lamelle; - Đặt lamelle sạch phủ khung đếm nhỏ từ từ dung dịch vào các rãnh, lan tỏa lắp đầy khắp lamelle. Nếu bị bọt khí trong lamelle thì thực hiện lại thao tác; - Đặt buồng đếm lên bàn kẹp của kính hiển vi, dùng kẹp cố định buồng đếm; Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 20
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP - Thao tác kính hiển vi, dùng vật kính x10 để điều chỉnh sơ bộ trước, sau đó dùng vật kính x100 để đếm; - Đếm số tế bào sống (tế bào không bắt màu) hoặc đếm số tế bào tổng và số tế bào chết(tế bào bắt màu) trong 5 ô lớn (4 ô ở góc và 1 ô ở chính 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 số tế bào nằm ở 4 góc; - Đếm tất cả 80 ô nhỏ có trong 5 ô lớn; Tính toán kết quả: - Số tế bào sống trong 5 ô lớn= Tổng số tế bào trong 5 ô lớn - Số tế bào chết trong 5 ô lớn; - Số tế bào sống trong 1ml mẫu: N’ = (a’/b).400/0,1.103.h (2.2), Trong đó: - N’: số tế bào sống có trong 1ml mẫu; - a’: số tế bào sống trong 5 ô vuông lớn (80 ô vuông nhỏ); - b: số ô vuông nhỏ (16.5 = 80); - 400: tổng số ô nhỏ trong ô trung tâm; - 0,1: thể tích dịch tế bào (tính bằng mm3) chứa trên ô trung tâm; - h: hệ số pha loãng. Hình 2.5. Tế bào nấm men nhuộm xanh methylen 2 % được quan sát ở vật kính x100. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 21
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP d. Huấn luyện giống Sau khi xác định được thời gian lấy sinh khối thích hợp, cần huấn luyện giống trước khi cho nấm men vào dịch quả lên men. Chuẩn bị môi trường: Sử dụng môi trường tăng sinh được hấp khử trùng và dịch trái Sơ ri đã lọc với tỷ lệ 1:1. Tiến hành tăng sinh S. cerevisiae: Dùng micropipet hút 2 % theo thể tích dung dịch nấm men tăng sinh đạt mật độ khoảng 106–108 tế bào/ml vào môi trường huấn luyện đã chuẩn bị, bao miệng bình lại và cho bình lên máy lắc ngang để tạo oxy cho nấm men phát triển. 2.3.2. Phương pháp hóa sinh a. Xác định hàm lượng chất khô tan (oBx) Dùng dung dịch nước cất nhỏ lên mặt kính khúc xạ kế rồi đậy nắp kính lại xem nền xanh trở về vị trí không chưa, nếu chưa thì dùng tua vít chỉnh cho về không. Dùng ống nhỏ giọt hút dịch quả nhỏ 1–2 giọt vào mặt kính khúc xạ kế, đậy tấm chắn sáng để dịch phủ đều trên lăng kính rồi đưa lên mắt ngắm điều chỉnh độ phóng đại sau cho xem được rõ nhất và đọc số trên thang đo được. b. Xác định pH [14] Hiệu chỉnh máy đo bằng dịch chuẩn pH= 4, rửa đầu cực bằng nước cất rồi ngâm ngập đầu cực đo pH trong dung dịch cần đo, đọc giá trị hiển thị ổn định trên máy. c. Xác định acid tổng [16], [28] Nghiền nhỏ 3–5 g mẫu trong cối sứ, 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 %: a.0,0067. V . T .100 X = (2.3), vc. Trong đó: Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 22
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP - 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 ; - v: số ml dung dịch lấy để chuẩn độ; - c: khối lượng mẫu (g). d. Độ nhớt [9] - Chuẩn bị mẫu thử: Mẫu được lắc đều trước khi thí nghiệm. Nếu trong mẫu có các hạt lơ lửng phải lọc qua rây 75 μm để tránh làm nghẽn mao quản nhớt kế. - Nhớt kế dùng đo phải sấy nóng ở 100 oC trước khi nạp mẫu. - Nạp 7ml mẫu vào nhánh I của nhớt kế. - Dùng bóp cao su đẩy cho mực chất lỏng trong mao quản nhánh I lên trên vị trí vạch C khoảng 5 mm. Để chất lỏng chảy tự do và dùng đồng hồ bấm giây xác định thời gian chất lỏng chảy từ vị trí vạch C xuống vị trí vạch E. Ghi khoảng thời gian chảy giữa hai vạch này để tính độ nhớt. Tính độ nhớt động học υ theo công thức: υ = C.t (2.4), Trong đó: - υ: độ nhớt động học, tính bằng cSt hay mm2/s; - C: hằng số của nhớt kế, mm2/s2. (C= 0,035 mm2/s2); - t: thời gian chảy, s. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 23
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Hình 2.6. Nhớt kế. e. Độ cồn Sử dụng khúc xạ kế đo độ cồn trong rượu để xác định độ cồn trong dịch lên men. Lấy 20 ml dịch lên men, rót dịch vào bình cầu rồi tráng bình bằng 100 ml nước cất. Nối bình với hệ thống chưng cất cồn, tiến hành chưng cất và thu hồi nước ngưng vào bình định mức 50 ml cho đến khi nước ngưng đến vạch của bình định mức. Dùng đũa thủy tinh khuấy nhẹ nước ngưng sau khi nguội, lấy ra 1–2 giọt chấm vào mặt kính. Đậy nắp kính lại. Quan sát và đọc độ cồn qua ống kính. 2.3.3. Phương pháp đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm Chất lượng cảm quan sản phẩm được đánh giá theo tiêu chuẩn Việt Nam [15]. Tiêu chuẩn này sử dụng hệ số 20 điểm, xây dựng trên một thang thống nhất có 6 bậc (từ 0–5) và điểm 5 là điểm cao nhất cho một chỉ tiêu. Đối với sản phẩm đồ uống có cồn nói chung và sản phẩm nước uống lên men nói riêng thì các chỉ tiêu cảm quan quan trọng cần đánh giá gồm: độ trong và màu sắc, mùi, vị. Dưới đây là bảng chuẩn được xây dựng để tiến hành đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm nước uống lên men từ trái Sơ ri. Dựa vào bảng để tiến hành lập chọn 5 thành viên hội đồng đánh giá cảm quan. Khi đánh giá cảm quan các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm, hội đồng cảm quan tham gia cho điểm, kết quả được trình bày là trung bình cộng điểm của các kiểm nghiệm viên. Sau đây là bảng đánh giá về mùi, vị, độ trong và màu sắc lần lượt bảng Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 24
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP 2.2, bảng 2.3 và bảng 2.4. Bảng 2.2. Đánh giá mùi của nước uống lên men từ trái Sơ ri. Hệ số Điểm số Các chỉ trọng chất Mô tả tiêu lượng lượng 0 Có mùi lạ, khó chịu của sản phẩm hỏng 1 Mùi lạ rõ rệt, nồng, hăng Không có mùi lạ, thoảng mùi nguyên liệu, mùi 2 rượu cao, không hài hòa Mùi 1,2 Có mùi thơm của nguyên liệu, mùi cồn cao, 3 không hài hòa Mùi thơm nhẹ, đặc trưng của sản phẩm, thơm mùi 4 rượu và tương đối hài hòa Mùi thơm dịu, hài hòa, mùi đặc trưng của nguyên 5 liệu, thoảng mùi rượu Bảng 2.3. Đánh giá vị của nước uống lên men từ trái Sơ ri. Hệ số trọng Điểm số Các chỉ tiêu Mô tả lượng chất lượng Vị chua rất gắt, đắng gắt, vị lạ của sản 0 phẩm hỏng Vị chua gắt, đắng mạnh, không ngọt, 1 chát và có vị lạ 2 Vị chua nổi trội, ít ngọt, đắng Sản phẩm thiếu vị đậm đà, hơi chua, Vị 2,0 3 hậu yếu Sản phẩm có vị hài hòa, dễ chịu, đặc 4 trưng, hậu vừa phải Vị ngọt của đường, của rượu, hài hòa 5 với vị chua nhẹ của acid, vị đậm đà, êm dịu, hậu kéo dài Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 25
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Bảng 2.4. Đánh giá độ trong và màu sắc của nước uống lên men từ trái Sơ ri. Hệ số trọng Điểm số Các chỉ tiêu Mô tả lượng chất lượng 0 Vẩn đục lơ lửng, màu bẩn, cánh gián Đục, nhiều cặn lơ lửng, màu không 1 nâu nhạt Hơi đục, nhiều cặn lơ lửng, màu nâu 2 Độ trong, đỏ nhạt 0,8 Hơi đục, ít cặn lơ lửng, màu vàng nâu màu sắc 3 nhạt Trong, không có vẩn đục, màu vàng 4 ngà, rót chảy lỏng đều Rất trong, không vẩn đục, màu vàng 5 đẹp, rót chảy lỏng đều 2.3.4. Phương pháp thống kê ứng dụng và xử lý số liệu Số liệu thu nhập được xử lý bằng phương pháp phân tích phương sai ANOVA và kiểm định LSD của phần mềm Statgraphics và vẽ đồ thị tương quan bằng phần mềm Excel. Phân tích phương sai (Analysis of Variances – ANOVA): Phương pháp này dùng để phân tích sự khác biệt của tính chất giữa các đối tượng hay các nhóm. Khi phân tích chỉ một tính chất của một loạt đối tượng hay một loạt tính chất của một đối tượng ta sử dụng ANOVA. Khi phân tích nhiều tính chất cùng lúc của một đối tượng hay nhiều đối tượng của cùng một tính chất và quan tâm đến sự tác động qua lại giữa các tính chất và đối tượng. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 26
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đường cong sinh trưởng của nấm men Saccharomyces cerevisiae [1], [22] Để xác định được thời điểm lấy giống để bổ sung vào dịch lên men, cần xác định đường cong sinh trưởng của nấm men Saccharomyces cerevisiae nhằm có được nấm men có sức sống mạnh và số lượng nhiều. Sự sinh trưởng của nấm men S. cerevisiae được nghiên cứu bằng cách phân tích đường cong sinh trưởng trong môi trường nuôi cấy Sabouraud. Nấm men được nuôi cấy trong một bình tam giác với pH môi trường là 5,6, được cung cấp oxy bằng cách sử dụng máy lắc ngang, thực hiện ở nhiệt độ phòng thí nghiệm khoảng 28–32 oC. Trong quá trình nuôi cấy không thay đổi môi trường và thời gian nuôi cấy càng kéo dài thì nồng độ chất dinh dưỡng càng giảm sút, các chất thải của trao đổi chất càng tăng lên. Nếu lấy thời gian nuôi cấy là trục hoành và lấy số logarit của số lượng tế bào sống làm trục tung sẽ vẽ được đường cong sinh trưởng của S. cerevisiae sinh sản bằng cách nảy chồi. Đường cong này có 4 giai đoạn (phases) khác nhau như hình 3.1. 300 250 ) 6 200 150 Số tế bào (x10 tế bào Số 100 50 0 0 12 24 36 48 60 72 Thời gian (giờ) Hình 3.1. Đồ thị đường cong sinh trưởng của Saccharomyces cerevisiae. Từ hình 3.1 nhận thấy: Đầu tiên là giai đoạn Tiềm phát (Lag phase) của nấm men bắt đầu từ khi cấy vào môi trường đến khoảng 12 giờ sau đó đạt 3,4.107 tế bào/ml. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 27
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Khi cấy nấm men vào môi trường mới, nấm men cần thời gian thích nghi, số lượng tế bào thường không tăng lên ngay hay tăng rất chậm. Trong giai đoạn này tế bào chưa phân cắt nhưng thể tích và khối lượng tăng lên rõ rệt do có sự tăng các thành phần mới của tế bào. Sau giai đoạn tiềm phát là giai đoạn Logarit (Log Phase), khoảng thời gian từ 12 giờ đến 24 giờ với mật độ 3,4.107–2,23.108 tế bào/ml. Trong giai đoạn này nấm men sinh trưởng và phân cắt với nhịp độ tối đa so với bản tính di truyền của chúng nếu gặp môi trường và điều kiện nuôi cấy thích hợp. Nhịp độ sinh trưởng của chúng là không thay đổi trong suốt giai đoạn này, các tế bào phân đôi một cách đều đặn. Do các tế bào sinh ra chỉ khác nhau rất ít cho nên đường cong sinh trưởng là một đường trơn nhẵn chứ không gấp khúc. Quần thể tế bào trong giai đoạn này có trạng thái hóa học và sinh lý học cơ bản là như nhau cho nên việc nuôi cấy ở giai đoạn này thường được sử dụng huấn luyện giống để cấy vào dịch quả tạo sản phẩm. Tiếp đến là giai đoạn Ổn định (Stationary Phase) hay pha Cân bằng từ 24 giờ đến 48 giờ. Giai đoạn này cho thấy sự sinh trưởng của quần thể dừng lại đạt trạng thái cân bằng, qua hình 3.1 có thể thấy đường cong sinh trưởng đi ngang. Mật độ tế bào nấm men trong giai đoạn ổn định khoảng 2,23.108 –2,70.108 tế bào/ml. Trong giai đoạn này số lượng tế bào sống là không thay đổi, có thể do số lượng tế bào mới sinh ra cân bằng với số lượng tế bào chết đi, hoặc là tế bào ngừng phân cắt mà vẫn giữ nguyên hoạt tính trao đổi chất. Cuối cùng là giai đoạn Tử vong (Death Phase) từ sau 48 giờ. Việc tiêu hao chất dinh dưỡng và việc tích lũy các chất thải độc hại sẽ làm tổn thất đến môi trường sống của nấm men, làm cho số lượng tế bào sống giảm xuống. Số lượng tế bào sinh ra ít hơn số lượng tế bào chết đi, sau 72 giờ số tế bào sống còn lại là 1,27.108 tế bào/ml. Như vậy, cuối giai đoạn Logarit đến đầu giai đoạn Ổn định (từ 24 giờ đến 30 giờ) thu sinh khối nấm men là thích hợp nhất, vì khi đó quần thể nấm men đạt trạng thái cân bằng, số tế bào sinh ra ở mức cao và tế bào nấm men đang trong thời gian có sức mạnh nhất, cho hiệu suất lên men dịch cao nhất. 3.2. Xác định các chỉ tiêu hóa lý của dịch ép Sơ ri Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 28
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Trước khi tiến hành quy trình lên men, dự tính thời gian nghiên cứu là 4 tháng, cần khảo các chỉ tiêu hóa lý ở 3 thời điểm: thời điểm bắt đầu (mẫu 1), thời điểm sau khi bắt đầu 2 tháng (mẫu 2) và thời điểm kết thúc (mẫu 3) quá trình khảo sát, nhằm đảm bảo sự tương đồng về thành phần hóa học của nguyên liệu trong suốt quá trình tiến hành thí nghiệm. Mỗi mẫu thực hiện xác định các chỉ tiêu được lặp lại 3 lần. 3.2.1. Nồng độ chất khô tan (oBx) Sơ ri được ép dịch, lọc và đo nồng độ chất khô tan bằng khúc xạ kế đo độ Brix cho kết quả như bảng 3.1. Bảng 3.1. Nồng độ chất khô tan của dịch ép Sơ ri. Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Nồng độ chất 8,233a ± 0,252 8,167a ± 0,289 8,211a ± 0,058 khô tan (0Bx) (Trong cùng một hàng, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%) Từ bảng 3.1 nhận thấy ở 3 mẫu trên sự chênh lệch nồng độ chất khô tan của trái Sơ ri trong quá trình khảo sát không đáng kể, nồng độ chênh lệch từ 0,022–0,066 oBx. Như vậy, nguyên liệu trong quá trình khảo sát là có nồng độ chất khô tan tương đối đồng nhất. 3.2.2. pH Sau khi thu được dịch ép trái Sơ ri được mang đi đo pH bằng máy đó pH Meter. Sự khác nhau pH giữa các mẫu dịch ép Sơ ri được thể hiện ở bảng 3.2. Bảng 3.2. pH của dịch ép Sơ ri. Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 pH 3,793a ± 0,021 3,790a ± 0,030 3,797a ± 0,006 (Trong cùng một hàng, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%) Từ bảng 3.2 ta thấy 3 mẫu dịch ép Sơ ri trên không có sự khác biệt. Chênh lệch giữa số pH lớn nhất và pH thấp nhất là 0,007. Như vậy, nguyên liệu được sử dụng cho những thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình lên men có pH chênh lệch trong giới hạn cho phép. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 29
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP 3.2.3. Acid tổng Dịch ép trái Sơ ri được xác định hàm lượng acid tổng bằng phương pháp chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,1 N. Sự khác nhau về hàm lượng acid tổng giữa các mẫu dịch ép Sơ ri được thể hiện ở bảng 3.3. Bảng 3.3. Hàm lượng acid tổng của dịch Sơ ri. Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Acid tổng 2,392a ± 0,042 2,480a ± 0,071 2,480a ± 0,071 (Trong cùng một hàng, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Từ bảng 3.3 ta thấy 3 mẫu dịch ép Sơ ri trên có hàm lượng acid tổng cao nhất là 2,480 và thấp nhất là 2,392, chênh lệch giữa các mẫu khoảng 0,069–0,088 và không có sự khác biệt với độ tin cậy 95 %. Như vậy, nguyên liệu trong quá trình khảo sát là có hàm lượng acid tổng tương đối gần nhau. 3.2.4. Độ nhớt Sau khi thu được dịch ép trái Sơ ri được mang đi đo độ nhớt bằng nhớt kế. Sự khác nhau về độ nhớt giữa các mẫu dịch ép Sơ ri được thể hiện ở bảng 3.4. Bảng 3.4. Độ nhớt của dịch Sơ ri. Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Độ nhớt 1,283a ± 0,041 1,259a ± 0,000 1,283a ± 0,041 (Trong cùng một hàng, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Có thể nhận thấy từ bảng 3.4, độ nhớt của dịch ép Sơ ri trong 3 thời điểm với độ tin cậy 95 % không có sự khác biệt. Sơ ri trong thời gian khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo thành sản phẩm có độ nhớt tương tự như nhau. Với độ nhớt dao động khoảng từ 1,259–1,283 thì dịch ép Sơ ri không cần thiết phải xử lý bằng enzyme pectinase trước khi đưa vào lên men. 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan (oBx) đến chất lượng sản phẩm Để đánh giá được sự ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan đến chất lượng sản Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 30
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP phẩm nước Sơ ri lên men, đã tiến hành thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của yếu tố trên đến nồng độ chất khô tan còn lại, độ cồn và các tính chất cảm quan trong các thời điểm khác nhau của quá trình lên men. Sơ ri là một loại trái cây có vị hơi chua và chứa lượng chất khô khoảng 8–9 oBx nhỏ hơn so với yêu cầu của dịch lên men vì thế cần bổ sung đường để đạt nồng độ theo yêu cầu của thí nghiệm. Dịch trái Sơ ri sau khi ép và lọc có pH= 3,7–3,8, cần điều chỉnh pH đạt 4,0 bằng o o NaHCO3. Khi pH cố định, điều chỉnh nồng độ chất khô tan ở các mức 18 Bx, 20 Bx, 22 oBx, 24 oBx tương ứng mẫu 1, 2, 3, 4. Cấy 2 % tỷ lệ nấm men theo thể tích dung dịch mỗi mẫu là 100 ml với mật độ 2.107 tế bào/ml ở các mức nồng độ chất khô tan để khảo sát các yếu tố bị ảnh hưởng và thu được kết quả ở (bảng 3.5, hình 3.2); bảng 3.6; bảng 3.7. Bảng 3.5. Sự thay đổi nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. Thời gian Nồng độ chất khô tan (oBx) (giờ) 0 18 20 22 24 24 9,333d ± 0,289 12,067c ± 0,115 14,233b ± 0,058 16,700a ± 0,520 48 6,033d ± 0,058 6,967c ± 0,058 8,100b ± 0,100 10,167a ± 0,058 72 5,767d ± 0,058 6,733c ± 0,058 7,667b ± 0,153 9,267a ± 0,058 96 5,767d ± 0,058 6,433c ± 0,153 7,100b ± 0,100 8,433a ± 0,115 (Trong cùng một hàng, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 31
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP 30 25 Bx) o 18 độ Bx 20 20 độ Bx 15 22 độ Bx 10 24 độ Bx Nồng độ chất khô tan ( tan khô chất độ Nồng 5 0 0 24 48 72 96 Thời gian (giờ) Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. Từ bảng 3.5 và hình 3.2 cho thấy nồng độ chất khô tan giảm dần theo thời gian lên men, nồng độ chất khô tan còn lại sau lên men giảm dần tương ứng với các mức nồng độ chất khô tan được điều chỉnh trước khi lên men. Sau quá trình lên men, nồng độ chất khô tan còn sót lại ở mẫu 18 oBx thấp (5,767 oBx), mẫu ở 20 oBx và 22 oBx thì có vị khá hài hòa nồng độ chất khô tan còn lại không cao (lần lượt là 6,433 oBx và 7,100 oBx) và mẫu 24 oBx có nồng độ chất khô tan còn lại khá cao (8,433 oBx). Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan đến độ cồn sau quá trình lên men. Nồng độ chất khô Độ cồn tan (oBx) 18 3,0 20 3,5 22 4,0 24 4,0 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan đến độ cồn trong quá trình lên men (bảng 3.6) cho thấy, kết thúc quá trình lên men độ cồn tăng dần theo chiều Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 32
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP tăng của nồng độ chất khô được điều chỉnh các mẫu. Ở mẫu nồng độ chất khô 18 oBx có độ cồn 3 %V, 2 mẫu ở 20 oBx và 22 oBx thì độ cồn đạt 3,5–4,0 %V, các mẫu đều cho độ cồn trong khoảng yêu cầu 3–5 %V. Bảng 3.7. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tan đến điểm cảm quan nước Sơ ri sau quá trình lên men. Nồng độ chất khô Điểm cảm quan tan (oBx) trung bình 18 9,667b ± 0,577 20 12,667a ± 0,577 22 10,333b ± 0,577 24 10,000b ± 1,000 (Trong cùng một cột, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Mặt khác, với mẫu lên men ở nồng độ chất khô 18 oBx, 22 oBx, 24 oBx cho điểm cảm quan thấp khoảng 9,667–10,333 (với độ tin cậy 95% không có sự khác biệt giữa các mẫu), riêng mẫu ở nồng độ 20 oBx có sự khác biệt rõ rệt, điểm cảm quan cao nhất 12,667 (bảng 3.7). Như vậy, tổng hợp so sánh giữa các mẫu thì mẫu lên men có nồng độ chất khô tan là 20 oBx là thích hợp, sau quá trình lên men cho độ cồn đạt khoảng yêu cầu (3– 5%) và vị hài hòa, đạt điểm cảm quan cao nhất, được chọn lựa làm tham số cho quá trình khảo sát nước uống Sơ ri lên men tiếp theo. 3.4. Ảnh hưởng của pH đến chất lượng sản phẩm Để đánh giá được sự ảnh hưởng của pH đến chất lượng sản phẩm nước Sơ ri lên men, đã tiến hành thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của yếu tố trên đến nồng độ chất khô tan còn lại, độ cồn và các tính chất cảm quan trong các thời điểm khác nhau của quá trình lên men. Dịch khảo sát được điều chỉnh nồng độ chất khô tan 20 oBx, tiếp tục cần điều chỉnh pH ở pH= 3,6; 3,8; 4,0; 4,2 bằng acid citric và NaHCO3. Cấy 2 % tỷ lệ nấm men theo thể tích dung dịch mỗi mẫu là 100 ml với mật độ 2.107 tế bào/ml ở các mức pH để khảo các yếu tố bị ảnh hưởng và thu được kết quả ở (bảng 3.8, hình 3.3); bảng 3.9; bảng 3.10. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 33
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Bảng 3.8. Ảnh hưởng của pH đến nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. Thời gian Nồng độ chất khô (oBx) (giờ) pH= 3,6 pH= 3,8 pH= 4,0 pH= 4,2 0 20 20 20 20 24 11,633a ± 0,153 11,067a ± 1,007 11,333a ± 0,577 12,000a ± 0,000 48 7,300b ± 0,361 7,667ab ± 0.493 7,733ab ± 0,351 8,033a ± 0,058 72 6,867a ± 0,058 6,933a ± 0,115 6,867a ± 0,153 6,933a ± 0,058 96 6,300b ± 0,100 6,733a ± 0,058 6,600ab ± 0,436 6,900a ± 0,000 (Trong cùng một hàng, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%) 25 20 Bx) o 15 3.6 3.8 10 4 4.2 Nồng độ chất khô tan ( tan khô chất độ Nồng 5 0 0 24 48 72 96 Thời gian (giờ) Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của pH đến nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. Ảnh hưởng của pH dịch trước khi lên men đến sự thay của đổi nồng độ chất khô tan trong quá trình lên men tương đối giống nhau. Nồng độ chất khô tan giảm dần theo thời gian lên men, khi kết thúc quá trình lên men các mẫu nồng độ chất khô tan còn lại không cao, thấp nhất là 6,300 oBx và cao nhất là 6,900 oBx (bảng 3.8 và hình 3.3). Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 34
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Bảng 3.9. Ảnh hưởng của pH đến độ cồn sau thời gian lên men. pH Độ cồn 3,6 3,5 3,8 4,0 4,0 4,0 4,2 3,0 Bảng 3.10. Ảnh hưởng của pH đến điểm cảm quan trung bình sau quá trình lên men. Điểm cảm quan pH trung bình 3,6 12,333ab ± 0,577 3,8 13,667a ± 1,155 4,0 13,000ab ± 1,000 4,2 11,333c ± 1,528 (Trong cùng một cột, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Từ bảng 3.9 và bảng 3.10 cho thấy khi kết thúc quá trình lên men, các mẫu có độ cồn đạt yêu cầu từ 3–5 %V. Mẫu có pH= 3,8 cho điểm cảm quan cao nhất (13,667), tiếp đến là pH= 4,0 đạt (13,000) và pH= 3,6; pH= 4,2 có điểm cảm quan trung bình thấp hơn (lần lượt là 12,333 và 11,333). Qua tất cả những phân tích kết quả nêu trên, ở điều kiện pH= 3,8 là thích hợp cho quá trình lên men. Ở pH này, nồng độ chất khô tan còn lại tương đối vừa phải và độ cồn bằng 4 %V phù hợp độ cồn nước uống lên men yêu cầu. Ngoài ra, ở pH= 3,8 nấm men phát triển rất tốt và hạn chế được các tác nhân vi sinh vật khác. 3.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến chất lượng sản phẩm Để đánh giá được sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến chất lượng sản phẩm nước Sơ ri lên men, đã tiến hành thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của yếu tố trên đến nồng độ chất khô tan còn lại, độ cồn và các tính chất cảm quan trong các thời điểm khác nhau của quá trình lên men. Dịch khảo sát được điều chỉnh nồng độ chất khô 20 oBx và pH = 3,8. Cấy nấm Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 35
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP men Saccharomyces cerevisiae, tỷ lệ nấm men theo 100 ml dung dịch với mật độ là 2.107 tế bào/ml vào các mức 1 %, 3 %, 5 %, 7 % (lần lượt ứng với 2.107 tế bào/ml; 6.107 tế bào/ml; 10.107 tế bào/ml; 14.107 tế bào/ml) để để khảo các yếu tố bị ảnh hưởng và thu được kết quả ở (bảng 3.11, hình 3.4); bảng 3.12; bảng 3.13. Bảng 3.11. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. Thời gian Nồng độ chất khô tan (oBx) (giờ) 1 % 3 % 5 % 7 % 0 20 20 20 20 24 15,567a ± 0,153 13,367b ± 0,058 12,567c ± 0,115 11,233d ± 0,252 48 14,033a ± 0,153 12,400b ± 0,173 11,433c ± 0,115 10,233d ± 0,058 72 12,433a ± 0,153 10,467b ± 0,058 8,533c ± 0,115 7,533d ± 0,252 96 10,100a ± 0,100 9,333b ± 0,058 7,200c ± 0,100 6,467d ± 0,115 (Trong cùng một hàng, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%) 25 20 Bx) o 15 1% 3% 10 5% 7% 5 Nồng độ chất khô ( khô chất độ Nồng 0 0 24 48 72 96 Thời gian (giờ) Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men Từ bảng 3.11 và hình 3.4 cho thấy, nồng độ chất khô tan giảm theo thời gian lên men, nồng độ chất khô tan còn lại sau lên men giảm dần 10,100 oBx; 9,333 oBx; 7,200 Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 36
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP oBx, 6,467 oBx lần lượt với các mức tỷ lệ nấm men cấy vào dịch 1 %, 3 %, 5 %, 7 %. Bảng 3.12. Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men đến độ cồn sau thời gian lên men. Tỷ lệ nấm men Độ cồn (%) 1 2,5 3 3,5 5 4,0 7 3,5 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến điểm cảm quan trung bình sau quá trình lên men. Tỷ lệ nấm men Điểm cảm quan (%) trung bình 1 11,000b ± 1,000 3 13,667ab ± 1,155 5 15,667a ± 2,082 7 14,000a ± 1,732 (Trong cùng một cột, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Từ bảng 3.12 và bảng 3.13, cho thấy độ cồn sau quá trình lên men ở các mẫu có sự khác biệt khá rõ ràng. Mẫu cấy 1% nấm men theo thể thích cho độ cồn là 2,5 %V, không đạt yêu cầu; ở 3 % là 3,5 %V; ở 5 % là 4 %V và 7 % là 3,5 %V đạt yêu cầu về độ cồn. Mặt khác, mẫu 5 % tỷ lệ nấm men cho điểm cảm quan cao nhất (15,667), tiếp đến là 3 % và 7 % lần lượt cho điểm khá cao 14,000 và 13,667, thấp nhất là 11,000 điểm của mẫu 1 % tỷ lệ nấm men. Do đó, với dịch lên men có pH= 3,8; nồng độ chất khô là 20 oBx và tỷ lệ cấy nấm men Saccharomyces cerevisiae 5 % theo thể tích với mật độ tế bào là 2.107 tế bào/ml sẽ tạo ra độ cồn là 4 %V, vị hài hòa. Vì vậy, kiều kiện trên phù hợp với sản xuất của nước uống lên men từ trái Sơ ri. 3.6. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 37
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Thời gian có tính quyết định đến chất lượng của sản phẩm nước uống lên men có độ cồn thấp. Nếu thời gian lên men ngắn thì sản phẩm chưa đạt được tính chất đặc trưng về mùi, vị, độ rượu. Nếu thời gian lên men quá dài thì làm độ rượu cao, có mùi vị không tốt. Để đánh giá được sự ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm, đã tiến hành thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của yếu tố trên đến nồng độ chất khô tan còn lại, độ cồn và các tính chất cảm quan trong các thời điểm khác nhau của quá trình lên men. Tiến hành điều chỉnh dịch quả với nồng độ chất khô 20 oBx và pH = 3,8; để khảo sát và thu được kết quả ở bảng 3.14. Bảng 3.14. Sự thay đổi của nồng độ chất khô tan trong thời gian lên men. Nồng độ chất khô tan Thời gian (giờ) (o Bx) 0 20 24 14,667a ± 0,056 48 10,000b ± 0,010 72 7,267c ± 0,289 96 6,700d ± 0,100 (Trong cùng một cột, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%) Nồng độ chất khô tan giảm dần theo thời gian lên men, ở 24 giờ, 48 giờ nồng độ chất khô quá cao lần lượt là 14,667 o Bx và 10,000 o Bx, ở 72 giờ và 96 giờ không cao là 7,267 o Bx và 6,700 o Bx. Bảng 3.15. Sự thay đổi độ cồn trong thời gian lên men. Thời gian (giờ) Độ cồn 24 0d 48 2,633c ± 0,058 72 3,200b ± 0,100 96 4,033a ± 0,058 (Trong cùng một cột, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%). Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 38
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Bảng 3.16. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến điểm cảm quan sau quá trình lên men. Thời gian lên Điểm cảm quan men (giờ) trung bình 24 10,000c ± 1,000 48 11,667b ± 0,577 72 13,000a ± 1,000 96 12,000b ± 0,577 (Trong cùng một cột, những số có số mũ khác nhau thì khác biệt với độ tin cậy 95%) Từ bảng 3.15 và bảng 3.16 cho thấy, theo thời gian lên men độ rượu tăng lên còn nồng độ chất khô tan còn lại giảm dần. Ở 24 giờ, cồn chưa sinh ra, điểm cảm quan thấp (10,000); đến 48 giờ cồn mới đạt 2,633 %V, nồng độ chất khô tan còn lại khá cao (10,000) và điểm cảm quan thấp (11,667) nên khoảng thời gian này chưa đạt yêu cầu. Ở 72 giờ và 96 giờ, độ cồn lần lượt là 3,200 %V và 4,033 %V, vị khá hài hòa nên điểm cảm quan cũng đạt 13,000 và 12,000 điểm. Như vậy, thời gian kết thúc quá trình lên men có thể là 72 giờ hoặc 96 giờ, nhưng so điểm cảm quan thì ở 72 giờ sản phẩm sẽ cho điểm cao hơn và có thể rút ngắn được thời gian lên men, đồng nghĩa với việc tiết kiệm chi phí cho hoạt động sản xuất. 3.5. Quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Sau quá trình làm việc tại phòng thí nghiệm, xác định các chỉ số hóa lý của nguyên liệu, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men của nấm men S. cerevisiae ta xây dựng được quy trình sản xuất nước uống lên men từ Sơ ri (hình 3.5). Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 39
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Sơ ri Phân loại Làm sạch Ép lấy dịch, lọc Bã Nấm men NaHCO Điều chỉnh dịch lên men 3 Nhân giống (pH= 3,8; 20 oBx) Saccharose Tỷ lệ men giống 5%, mật Lên men 72 giờ độ 2.107 tế bào/ml Lắng cặn, tách men Cặn Chiết rót Sản phẩm Hình 3.5. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước lên men từ trái Sơ ri. Thuyết minh quy trình Nguyên liệu: là yếu tố chính quyết định chất lượng sản phẩm vì vậy việc lựa chọn nguyên liệu là rất quan trọng. Sơ ri phải đạt độ chín kỹ thuật: chín màu hồng cam, căng bóng, không dập nát hay hư hỏng. Làm sạch: Rửa để loại bỏ tạp chất và một số vi sinh vật bám trên quả nhằm giảm tỷ lệ nhiễm bẩn và nhiễm khuẩn vào dịch quả. Rửa phải tiến hành nhanh chóng, nhẹ nhàng để tránh làm dập quả, nước rửa. Ép lấy dịch, lọc: Sơ ri được ép lấy dịch bỏ bã và lọc. Chuẩn bị dịch lên men: Dịch Sơ ri sau khi ép có màu vàng đến vàng cam Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 40
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP thường có pH= 3,7–3,8 ta cần điều chỉnh pH= 3,8 thích hợp cho quá trình lên men o bằng NaHCO3 và bổ sung đường đạt 20 Bx. Lên men: Cho dung dịch sau khi đã điều chỉnh nồng độ đường và acid thích hợp vào bình lên men khoảng 70–80 % dung tích bình, cấy 5 % tỷ lệ nấm men theo thể tích với mật độ 2.107 tế bào/ml. Thời gian lên men là 72 giờ. Lắng cặn, tách men: Loại bỏ phần cặn, xác nấm men thu dịch. Chiết rót: Phân phối dịch vào chai và đóng nắp. 3.6. Đánh giá chất lượng sản phẩm nước uống lên men từ trái Sơ ri 3.6.1. Chất lượng cảm quan sản phẩm Sau khi thu được sản phẩm, sản xuất theo quy trình ở hình 3.5, sản phẩm được tiến hành đánh giá cảm quan. Kết quả thu được thể hiện ở bảng 3.17. Bảng 3.17. Kết quả cảm quan của nước uống lên men từ trái Sơ ri. Điểm trung bình có trọng lượng Các chỉ tiêu Lần 1 Lần 2 Lần 3 Màu sắc 4,56 4,56 4,80 Mùi 8,00 8,00 8,00 Vị 3,36 3,36 3,36 Điểm chất lượng 15,92 15,92 16,16 Trung bình 16,00 Sản phẩm thu được có điểm trung bình là 16,00; như vậy theo TCVN 3215-79 thì sản phẩm nước Sơ ri lên men đạt loại khá. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 41
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Hình 3.6. Nước uống lên men từ trái Sơ ri. 3.6.2. Chỉ tiêu vi sinh vật Sau khi nhận được nước Sơ ri lên men ở các điều kiện tối ưu, sản phẩm được đưa đi kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh theo TCVN 7045:2002. Kết quả thu được thể hiện ở bảng 3.18. Bảng 3.18. Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước uống lên men từ trái Sơ ri Chỉ tiêu Khuẩn lạc/ml Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 102 E.coli, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 Cl. perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 Tổng số nấm men–nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 10 Mang số liệu ở bảng 3.18 so sánh với yêu cầu trong TCVN 7045:2002 thì sản phẩm nước uống lên men từ trái Sơ ri được tiến hành lên men tại phòng thí nghiệm của Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu đạt yêu cầu về chỉ tiêu vi sinh vật có trong đồ uống và an toàn cho người sử dụng. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 42
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua quá trình thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri Malpighia glabra L” cho thấy có thể chế biến nước uống lên men từ trái Sơ ri đạt yêu cầu với các điều kiện như sau: - Tiến hành lấy tế bào nấm men ở giai đoạn từ 24–30 giờ sau tăng sinh với mật độ 2,23.108–2,7.108 tế bào/ ml; - Nồng độ đường được bổ sung vào dịch đến 20 oBx là thích hợp nhất, vừa cho độ cồn thích hợp và nồng độ chất khô tan còn lại vừa tạo vị hài hòa cho sản phẩm; - Điều chỉnh pH của dung dịch lên men đạt pH= 3,8; - Tỷ lệ nấm men Saccharomyces cerevisiae cấy thích hợp cho quá trình lên men là 5% theo thể tích dịch lên men, với mật độ 2.107 tế bào/ ml; - Thời gian lên men thích hợp là 72 giờ. - Tiến hành đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo TCVN 3215–79; - Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật trong nước Sơ ri lên men theo TCVN 7045:2002; Với những điều kiện trên, tiến hành lên men dịch trái Sơ ri, thu được nước uống lên men đạt độ cồn 4 %V, có vị hài hòa, mùi đặc trưng của nguyên liệu, đạt yêu cầu của đồ uống lên men từ trái cây và có thể sản xuất và đưa ra thị trường tiêu thụ. Kiến nghị Vì thời gian và điều kiện kỹ thuật còn hạn chế nên đồ án này chỉ khảo sát được các yếu tố cơ bản như: nồng độ chất khô, pH, tỷ lệ nấm men cấy vào dịch, thời gian lên men và chỉ sử dụng một chủng giống Saccharomyces cerevisiae đã được phân lập thuần chủng để lên men. Do đó để nghiên cứu được các chỉ tiêu tốt hơn cho quy trình sản xuất nước uống lên men từ trái Sơ ri tối ưu nhất, cần phải kiểm soát được các yếu tố làm ảnh hưởng đến quá trình khảo sát và tiến hành nghiên cứu sâu hơn về: - Khi nghiên cứu, tiến hành lên men trong điều kiện cần kiểm soát được nhiệt độ môi trường đến tránh ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu; - Nghiên cứu sự khác nhau về chất lượng sản phẩm đối với các loại Sơ ri khác nhau; Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 43
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP - Nghiên cứu thời gian bảo quản nước uống Sơ ri lên men ở điều kiện: nhiệt độ khác nhau, có và không có chất bảo quản. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển 44
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1]. Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty, (2002), Vi sinh vật học, Nhà xuất bản Giáo dục. [2]. Nguyễn Lân Dũng, Đào Thị Lương, (2006), Nấm men, Vietsciences. [3]. Phạm Ngọc Liễu, (2015), Hiện trạng và triển vọng phát triển của cây Sơ ri Gò Công, Tiền Giang, Trung học Nông Lâm Súc Cần Thơ, quyển 5. [4]. Nguyễn Đức Lượng (1999), Thực phẩm lên men truyền thống tập 3, Trường Đại học Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh. [5]. Lê Văn Việt Mẫn, (2010), Thí nghiệm Vi sinh vật học thực phẩm, ĐH Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. [6]. Phạm Minh Nhựt, Bùi Vũ Thùy Dương, Đàm Thị Hà, (2013), Nghiên cứu Quy trình sản xuất nước thanh long lên men từ thanh long phụ phẩm bằng Saccharomyces cerevisiae, Hội nghị Công nghệ sinh học toàn quốc khu vực phía Nam lần III. [7]. Lương Đức Phẩm, (2009), Nấm men công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật. [8]. Trần Linh Thước, (2006), Phương pháp phân tích vi sinh vật trong nước, thực phẩm và mĩ phẩm, NXB Giáo dục. [9]. Nguyễn Văn Toàn, Bài giảng thực hành chuyên ngành hóa dầu, Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu. [10]. Lê Cảnh Tuấn, (2009), Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống lên men từ chanh dây, Đồ án tốt nghiệp, trường Đại học Nha Trang. [11]. Hà Duyên Tư, (2005), Kỹ thuật đánh giá cảm quan, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội. [12]. Thực hành Vi sinh vật, (2013), Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu. [13]. Hồng Xuân, (23-07-2014), Công dụng bất ngờ từ trái Sơ ri, Báo Phụ nữ. [14]. TCVN 2655:1978. [15]. TCVN 3215- 79. [16]. TCVN 5483 – 2007. [17]. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP [18]. [19]. [20]. -cerevisiae/. [21]. c.html. [22]. TÀI LIỆU TIẾNG ANH [23]. A. BEKATOROU el at, (2006), Food Grade Yeasts, Food Technol. Biotechnol. [24]. [25]. [26]. [27]. [28]. _of_orange_juice_by_Saccharomyces_cerevisiae. Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP PHỤ LỤC Phụ lục A Bảng tính ANOVA và bảng so sánh các nghiệm thức kết quả chạy số liệu phần mềm Statgraphics xác định các chỉ tiêu hóa lý của trái Sơ ri - Nồng độ chất khô ANOVA Table for Nong do chat kho by Mau Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 0.00888889 2 0.00444444 Within groups 0.3 6 0.05 Total (Corr.) 0.308889 8 Multiple Range Tests for Nong do chat kho by Mau Method: 95.0 percent LSD Mau Count Mean Homogeneous Groups 2 3 8.16667 X 3 3 8.23333 X 1 3 8.23333 X - pH ANOVA Table for pH by Mau Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 0.0000666667 2 0.0000333333 Within groups 0.00273333 6 0.000455556 Total (Corr.) 0.0028 8 Multiple Range Tests for pH by Mau Method: 95.0 percent LSD Mau Count Mean Homogeneous Groups 2 3 3.79 X 1 3 3.79333 X 3 3 3.79667 X Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP - Acid tổng ANOVA Table for Acid tong by Mau Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 0.0128996 2 0.00644978 Within groups 0.0379227 6 0.00632044 Total (Corr.) 0.0508222 8 Multiple Range Tests for Acid tong by D.Mau Method: 95.0 percent LSD Mau Count Mean Homogeneous Groups 1 3 2.392 X 3 3 2.41067 X 2 3 2.48 X - Độ nhớt ANOVA Table for Do nhot by Mau Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 0.00112022 2 0.000560111 Within groups 0.00672133 6 0.00112022 Total (Corr.) 0.00784156 8 Multiple Range Tests for Do nhot by Mau Method: 95.0 percent LSD Count Mean Homogeneous Groups 2 3 1.259 X 3 3 1.28267 X 1 3 1.28267 X Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Phụ lục B Kết quả chạy số liệu phần mềm Statgraphics khảo sát các yếu tố ảnh thưởng đến sản phẩn nước uống lên men từ trái Sơ ri Bảng tính ANOVA và bảng so sánh các nghiệm thức khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến chất lượng sản phẩm Sự thay đổi nồng độ chất khô tại các thời điểm: - 24 giờ ANOVA Table for Nong do chat kho by Nong do chat kho tan Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 88.4967 3 29.4989 Within groups 0.74 8 0.0925 Total (Corr.) 89.2367 11 Multiple Range Tests for Nong do chat kho by Nong do chat kho tan Method: 95.0 percent LSD Level Count Mean Homogeneous Groups 18 3 9.33333 X 20 3 12.0667 X 22 3 14.2333 X 24 3 16.7 X - 48 giờ Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 28.5167 3 9.50556 Within groups 0.04 8 0.005 Total (Corr.) 28.5567 11 Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Multiple Range Tests for Nong do chat kho by Nong do chat kho tan Method: 95.0 percent LSD Level Count Mean Homogeneous Groups 18 3 6.03333 X 20 3 6.96667 X 22 3 8.1 X 24 3 10.1667 X - 72 giờ ANOVA Table for Nong do chat kho by Nong do chat kho tan Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 19.9825 3 6.66083 Within groups 0.0666667 8 0.00833333 Total (Corr.) 20.0492 11 Multiple Range Tests for Nong do chat kho by Nong do chat kho tan Method: 95.0 percent LSD Level Count Mean Homogeneous Groups 18 3 5.76667 X 20 3 6.73333 X 22 3 7.66667 X 24 3 9.26667 X - 96 giờ ANOVA Table for Nong do chat kho by Nong do chat kho tan Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 11.6667 3 3.88889 Within groups 0.1 8 0.0125 Total (Corr.) 11.7667 11 Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Multiple Range Tests for Nong do chat kho by Nong do chat kho tan Method: 95.0 percent LSD Level Count Mean Homogeneous Groups 18 3 5.76667 X 20 3 6.43333 X 22 3 7.1 X 24 3 8.43333 X Sự ảnh hưởng của nồng độ chất khố đến điểm đánh giá cảm quan ANOVA Table for Diem cam quan by Nong do chat kho tan Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 16.6667 3 5.55556 Within groups 4.0 8 0.5 Total (Corr.) 20.6667 11 Multiple Range Tests for Diem cam quan by Nong do chat kho tan Method: 95.0 percent LSD Level Count Mean Homogeneous Groups 18 3 9.66667 X 24 3 10.0 X 22 3 10.3333 X 20 3 12.6667 X Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Phụ lục C Bảng tính ANOVA khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến chất lượng sản phẩm Ảnh hưởng của pH đến nồng độ chất khô tan trong quá trình lên men chính - 24 giờ ANOVA Table for Nong do chat kho by pH Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 1.44917 3 0.483056 Within groups 2.74 8 0.3425 Total (Corr.) 4.18917 11 Multiple Range Tests for Nong do chat kho by pH Method: 95.0 percent LSD pH Count Mean Homogeneous Groups 3.8 3 11.0667 X 4 3 11.3333 X 3.6 3 11.6333 X 4.2 3 12.0 X - 48 giờ ANOVA Table for Nong do chat kho by pH Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 0.816667 3 0.272222 Within groups 1.0 8 0.125 Total (Corr.) 1.81667 11 Multiple Range Tests for Nong do chat kho by pH Method: 95.0 percent LSD pH Count Mean Homogeneous Groups 3.6 3 7.3 X 3.8 3 7.66667 XX 4 3 7.73333 XX 4.2 3 8.03333 X Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP - 72 giờ ANOVA Table for Nong do chat kho by pH Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 0.0133333 3 0.00444444 Within groups 0.0866667 8 0.0108333 Total (Corr.) 0.1 11 Multiple Range Tests for Nong do chat kho by pH Method: 95.0 percent LSD pH Count Mean Homogeneous Groups 3.6 3 6.86667 X 4 3 6.86667 X 4.2 3 6.93333 X 3.8 3 6.93333 X - 96 giờ ANOVA Table for Nong do chat kho by pH Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 0.58 3 0.193333 Within groups 0.406667 8 0.0508333 Total (Corr.) 0.986667 11 Multiple Range Tests for Nong do chat kho by pH Method: 95.0 percent LSD pH Count Mean Homogeneous Groups 3.6 3 6.3 X 4 3 6.6 XX 3.8 3 6.73333 X 4.2 3 6.9 X Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Sự ảnh hưởng của pH đến điểm đánh giá cảm quan ANOVA Table for Diem cam quan by pH Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 8.91667 3 2.97222 Within groups 10.0 8 1.25 Total (Corr.) 18.9167 11 Multiple Range Tests for Diem cam quan by pH Method: 95.0 percent LSD pH Count Mean Homogeneous Groups 4.2 3 11.3333 X 3.6 3 12.3333 XX 4 3 13.0 XX 3.8 3 13.6667 X Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Phụ lục D Bảng tính ANOVA và bảng so sánh các nghiệm thức của khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến chất lượng sản phẩm Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men đến nồng độ chất khô tại các thời điểm: - 24 giờ ANOVA Table for Nong do chat kho tan by Ty le nam men Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 29.69 3 9.89667 Within groups 0.206667 8 0.0258333 Total (Corr.) 29.8967 11 Multiple Range Tests for Nong do chat kho tan by Ty le nam men Method: 95.0 percent LSD Ty le nam men Count Mean Homogeneous Groups 7 3 11.2333 X 5 3 12.5667 X 3 3 13.3667 X 1 3 15.5667 X - 48 giờ ANOVA Table for Nong do chat kho tan by Ty le nam men Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 23.2025 3 7.73417 Within groups 0.14 8 0.0175 Total (Corr.) 23.3425 11 Multiple Range Tests for Nong do chat kho tan by Ty le nam men Method: 95.0 percent LSD Ty le nam men Count Mean Homogeneous Groups 7 3 10.2333 X 5 3 11.4333 X 3 3 12.4 X 1 3 14.0333 X Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP - 72 giờ ANOVA Table for Nong do chat kho tan by Ty le nam men Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 41.5425 3 13.8475 Within groups 0.206667 8 0.0258333 Total (Corr.) 41.7492 11 Multiple Range Tests for Nong do chat kho tan by Ty le nam men Method: 95.0 percent LSD Ty le nam men Count Mean Homogeneous Groups 7 3 7.53333 X 5 3 8.53333 X 3 3 10.2667 X 1 3 12.4333 X - 96 giờ ANOVA Table for Nong do chat kho tan by Ty le nam men Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 26.6292 3 8.87639 Within groups 0.0733333 8 0.00916667 Total (Corr.) 26.7025 11 Multiple Range Tests for Nong do chat kho tan by Ty le nam men Method: 95.0 percent LSD Ty le nam men Count Mean Homogeneous Groups 7 3 6.46667 X 5 3 7.2 X 3 3 9.33333 X 1 3 10.1 X Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men ban đầu đến điểm đánh giá cảm quan ANOVA Table for Diem cam quan by Ty le nam men Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 33.5833 3 11.1944 Within groups 19.3333 8 2.41667 Total (Corr.) 52.9167 11 Multiple Range Tests for Diem cam quan by Ty le nam men Method: 95.0 percent LSD Ty le nam men Count Mean Homogeneous Groups 1 3 11.0 X 3 3 13.6667 XX 7 3 14.0 X 5 3 15.6667 X Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Phụ lục E Bảng tính ANOVA khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm Ảnh hưởng của thời gian lên men đến nồng độ chất khô: ANOVA Table for Nong do chat kho by Thoi gian Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 119.016 3 39.6719 Within groups 0.213333 8 0.0266667 Total (Corr.) 119.229 11 Multiple Range Tests for Nong do chat kho by Thoi gian Method: 95.0 percent LSD Thoi gian Count Mean Homogeneous Groups 96 3 6.7 X 72 3 7.26667 X 48 3 10.0 X 24 3 14.6667 X 96 3 3.91333 X Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ cồn: ANOVA Table for Do con by Thoi gian Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 2.97556 2 1.48778 Within groups 0.0333333 6 0.00555556 Total (Corr.) 3.00889 8 Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Multiple Range Tests for Do con by Thoi gian Method: 95.0 percent LSD Thoi gian Count Mean Homogeneous Groups 48 3 2.63333 X 72 3 3.2 X 96 3 4.03333 X Sự ảnh hưởng của thời gian lên men đến điểm đánh giá cảm quan ANOVA Table for Diem cam quan by Thoi gian len men Source Sum of Squares Df Mean Square Between groups 35.3333 3 11.7778 Within groups 5.33333 8 0.666667 Total (Corr.) 40.6667 11 Multiple Range Tests for Diem cam quan by Thoi gian len men Method: 95.0 percent LSD Level Count Mean Homogeneous Groups 24 3 10.0 X 48 3 11.6667 X 72 3 13.0 X 96 3 14.6667 X Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP Phụ lục F Kết quả đánh giá cảm quan cho sản phẩm PHIẾU KIỂM TRA KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN Phép thử cho điểm chất lượng (TCVN 3215-79) Sản phẩm: Nước uống lên men từ trái Sơ ri Ngày thử: Điểm từng thành viên TB Hệ số TB có Các chỉ Tổng chưa trọng trọng tiêu T1 T2 T3 T4 T5 TL lượng lượng Mùi 4 4 3 4 4 19 3,8 1,2 4,56 Vị 4 4 4 4 4 20 4,0 2,0 8,00 Độ trong, 5 4 4 4 4 21 4,2 0,8 3,36 màu sắc Điểm chất lượng 15,92 Xếp loại: Khá Kết quả: Sản phẩm xếp loại Thư ký hội đồng cảm quan Chủ tịch hội đồng cảm quan (Xác nhận) (Xác nhận) Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP PHIẾU KIỂM TRA KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN Phép thử cho điểm chất lượng (TCVN 3215-79) Sản phẩm: Nước uống lên men từ trái Sơ ri Ngày thử: Điểm từng thành viên TB Hệ số TB có Các chỉ Tổng chưa trọng trọng tiêu T1 T2 T3 T4 T5 TL lượng lượng Mùi 4 3 4 4 4 19 3,8 1,2 4,56 Vị 4 4 4 4 4 20 4,0 2,0 8,00 Độ trong, 5 5 4 3 4 21 4,2 0,8 3,36 màu sắc Điểm chất lượng 15,92 Xếp loại: Khá Kết quả: Sản phẩm xếp loại khá Thư ký hội đồng cảm quan Chủ tịch hội đồng cảm quan (Xác nhận) (Xác nhận) Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển
Đồ án tốt nghiệp đại học Khóa 2013-2017 DH13TP PHIẾU KIỂM TRA KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN Phép thử cho điểm chất lượng (TCVN 3215-79) Sản phẩm: Nước uống lên men từ trái Sơ ri Ngày thử: Điểm từng thành viên TB Hệ số TB có Các chỉ Tổng chưa trọng trọng tiêu T1 T2 T3 T4 T5 TL lượng lượng Mùi 4 4 4 3 5 20 4,0 1,2 4,80 Vị 4 3 5 5 3 20 4,0 2,0 8,00 Độ trong, 5 4 4 4 4 21 4,2 0,8 3,36 màu sắc Điểm chất lượng 16,16 Xếp loại: Khá Kết quả: Sản phẩm xếp loại Thư ký hội đồng cảm quan Chủ tịch hội đồng cảm quan (Xác nhận) (Xác nhận) Ngành Công nghệ thực phẩm Viện Kỹ Thuật - Kinh Tế Biển