Đề tài Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ ổi

i LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới, cô giáo Nguyễn Lệ Hà, thầy giáo Nguyễn Trọng Cẩn, cô giáo Đỗ Minh Phụng, đã hết lòng hướng dẫn, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm để em có thể hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa chế biến đã cho em kiến thức và nhiều lời khuyên quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường. Em cũng chân thành cảm ơn sự động viên giúp đỡ của gia đình và tất cả các bạn. Trong suốt thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm Trường Đại Học Nha Trang, mặc dù gặp rất nhiều khó khăn , thử thách nhưng được sự giúp đỡ của gia đình, thầy cô, bạn bè em đã hoàn thành đề tài của mình. Nha trang, tháng 6 năm 2009. Sinh viên thực hiện Phạm Ngọc Tuấn ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................... i DANH MỤC CÁC BẢNG.........................................................................................vi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH............................................ viii LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................1 CHƯƠNG 1: ...............................................................................................................4 TỔNG QUAN .............................................................................................................4 1.1. TÌM HIỂU VỀ ỔI....................................................................................................... 4 1.1.1. Giới thiệu về ổi. ........................................................................................4 1.1.2 Tác dụng y học. ........................................................................................7 1.1.3. Tình hình nghiên cứu nước giải khát lên men........................................10 1.2. TÌM HIỂU VỀ NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN. ................................................. 13 1.2.1 Các thành phần chính của nước giải khát lên men. ................................13 1.2.2 Nguyên liệu chế biến nước giải khát lên men. ........................................16 1.2.3. Phụ gia và hóa chất.................................................................................19 1.2.4. Một số sản phẩm từ ổi ............................................................................20 1.2.5. Enzym trong nước giải khát lên men......................................................22 1.2.6. Vi sinh vật sử dụng trong chế biến nước giải khát lên men. ..................26 1.2.7. Bản chất của quá trình lên men. .............................................................33 CHƯƠNG 2 ..............................................................................................................37 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................37 2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU:.................................................................................... 37 2.1.2. Nguyên liệu ổi. .......................................................................................37 2.1.3. Các thiết bị và dụng cụ trong nghiên cứu...............................................37 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:......................................................................... 38 2.2.1. Phương pháp vi sinh. ..............................................................................38 2.2.2. Phương pháp hóa học. ............................................................................38 2.2.3.Phương pháp cảm quan. ..........................................................................38 iii 2.2.4. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu..................................................................38 CHƯƠNG 3: .............................................................................................................48 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................................48 3.1.KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC, ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN CỦA ỔI NGUYÊN LIỆU : ............................................................................... 48 3.2. THỰC NGHIỆM QUY TRÌNH DỰ KIẾN........................................................... 48 3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN ĐẾN SỐ LƯỢNG TẾ BÀO NẤM MEN CỦA DỊCH TĂNG SINH......................................... 49 3.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH LƯỢNG ENZYME PECTINASE BỔ SUNG THÍCH HỢP................................................................................................. 51 3.2.1. Kết quả thể tích dịch ép thu được khi bổ sung enzym pectinase. ..........51 3.1.2.Kết quả nghiên cứu xác định lượng enzyme pectinase thích hợp bằng cách đánh giá chỉ tiêu cảm quan độ trong. .......................................................53 3.1.3. Kết độ đặc của dịch ép sau khi bổ sung enzyme pectinase ....................55 3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG CỦA DỊCH QUẢ LÊN MEN................................................................................................... 56 3.4.1. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả, đánh giá các chỉ tiêu hóa học, cảm quan của nước giải khát lên men thành phẩm...56 3.3.2. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường bổ sung bằng cách đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của nước giải khát lên men thành phẩm.........58 3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH LƯỢNG NẤM MEN THÍCH HỢP. ................................................................................................................................. 62 3.4.1. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp bằng cách đánh giá các chỉ tiêu hóa học,cảm quan của thành phẩm ........................62 3.4.1. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp bằng cách đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của thành phẩm. .....................................64 3.5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THỜI GIAN LÊN MEN. .................... 68 3.5.1. Kết quả đánh giá hóa học, điểm cảm quan trung bình có trọng lượng của nước quả lên men ở thời gian khác nhau. ..................................................68 iv 3.5.2 Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men bằng cách đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của thành phẩm. ............................................................70 3.6. XÁC LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN TỪ QUẢ ỔI.................................................................................................. 74 3.7. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM........................................................... 78 3.8. SƠ BỘ TÍNH GIÁ THÀNH THÍ NGHIỆM SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN TỪ ỔI............................................................................................... 79 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN: ......................................................................80 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................82 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐCQTBCTL : Điểm cảm quan trung bình có trọng lượng. ĐTB : Điểm trung bình. ĐTBCTL : Điểm trung bình có trọng lượng. ĐVT : Đơn vị tính. HSCTL : Hệ số có trọng lượng. KQTB : Kết quả trung bình. TB : Trung bình. STT : Số thứ tự. TSĐ : Tổng số điểm. vi DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.2. Các khoáng chất chính của men rượu.........................................................32 Bảng 3.1. Bảng điểm cảm quan sản thẩm thực nghiêm quy trình dự kiến .................49 Bảng 3.2. Tổng hợp kết quả ảnh hưởng của thời gian đến số lượng tế bào nấm men của dịch tăng sinh................................................................................................49 Bảng 3.3. Bảng kết quả tổng hợp thí nghiệm xác định lượng enzym pectinase bổ bung thích hợp.............................................................................................................51 Bảng 3.4. Bảng điểm cảm quan dịch quả sau khi bổ sung enzym..............................53 Bảng 3.5: Bảng kết quả tổng hợp thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả lên men. ......................................................................................56 Bảng 3.6: Bảng điểm cảm quan về độ trong của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng đường bổ sung. ....................................................................58 Bảng 3.7: Bảng điểm cảm quan về mùi của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch lên men. ............................................................59 Bảng 3.8: Bảng điểm cảm quan về vị của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch lên men. ............................................................60 Bảng 3.9: Bảng kết quả tổng hợp thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp......................................................................................................62 Bảng 3.10: Bảng điểm cảm quan về độ trong của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp. .................................................64 Bảng 3.11: Bảng điểm cảm quan về mùi của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp..............................................................65 Bảng 3.12: Bảng điểm cảm quan về vị của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích ............................................................................66 Bảng 3.13: Bảng kết quả tổng hợp của thí nghiệm nghiên cứu xác định ...................68 thời gian lên men.........................................................................................................68 Bảng 3.14: Bảng điểm cảm quan về độ trong của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định thời gian lên men. ......................................................................70 vii Bảng 3.15: Bảng điểm cảm quan về mùi của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định thời gian lên men. ..................................................................................71 Bảng 3.16: Bảng điểm cảm quan về vị của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định thời gian lên men. .........................................................................................72 Bảng 3.17: Bảng điểm cảm quan các chỉ tiêu độ trong, mìu, vị của sản phẩm. .........78 Bảng 3.18: Bảng chi phí giá thành cho 100 lít nước giải khát lên men ổi..................79 viii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH Trang Hình 1.2: Hình ảnh về về ổi .............................................................................. 9 Hình 1.2: Nước ép ổi 21 Hình 1.3: Hỗn hợp nước ép dưa hấu-ổi........................................................... 21 Hình 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ axit toàn phần........................ 38 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu.. 39 Hinh2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng tro toàn phần của nguyên liệu ...................................................................................................... 40 Hình 2.4:Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng đường khử của nguyên liệu ...................................................................................................... 41 Hình 2.5: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nước giải khát lên men từ ổi. ..... 42 Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định số lượng tế bào nấm men theo thời gian tăng sinh ........................................................................................... 43 Hình2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định Enzym pectinase cần bổ sung thích hợp.......................................................................................................... 44 Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng đường bổ sung thích hợp cho lên men. .................................................................................................... 45 Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng nấm men thích hợp. ......... 46 Hình 2.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men...................... 47 Hình 3.1: Ảnh hưởng của thời gian đến số lượng tế bào nấm men ................ 50 Hình 3.2: Số ml dịch ép thu được khi bổ sung enzym pectinase.................... 52 Hình 3.3: Ảnh hưởng của lượng enzym pectinase bổ sung đến độ trong của dịch ép....................................................................................................... 54 Hình 3.4: Ảnh hưởng của hàm lượng enzym pectinase tới độ đặc của dịch ép ..................................................................................................................... 55 Hình 3.5: Sơ đồ biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến độ cồn ...... 57 ix Hình 3.6: Ảnh hưởng của hàm lượng đường đến độ trong của sản phẩm...... 59 Hình 3.7: Biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến mùi..................... 60 Hình 3.7: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường...................... 61 đến vị của sản phẩm ........................................................................................ 61 Hình 3.9: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước cái men đến độ cồn ............................... 63 Hình 3.10: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước cái men đến độ trong........................... 65 của sản phẩm ................................................................................................... 65 Hình 3.11: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước cái men đến mùi của sản phẩm ........... 66 Hình 3.12: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước cái men đến vị của nước quả lên men. 67 Hình 3.13: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ cồn .............................. 69 Hình 3.14: Ảnh hưởng của thời gian đến độ trong của sản phẩm .................. 71 Hình 3.15: Ảnh hưởng của thời gian đến mùi của sản phẩm.......................... 72 Hình 3.16: Ảnh hưởng của thời gian đến vị của sản phẩm............................. 73 1 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với thăng trầm lịch sử, cuộc sống của con người ngày càng hoàn thiện hơn. Dường như “chất lượng của cuộc sống” là vấn đề đang được cả xã hội quan tâm và bàn nhiều về nó . Để rồi làm cho cuộc đời của tất cả mọi người càng ngày càng đẹp hơn, càng ngày càng hạnh phúc hơn. Song song với “chất lượng cuộc sống” chính là “văn hóa ẩm thực”. Phải chăng 2 cụm từ đó tồn tại song song, độc lập với nhau. Nhưng không, chúng tồn tại song song nhưng bao hàm lẫn nhau, để rồi nâng con người lên một tầm cao mới – tầm cao của cuộc sống ấm no, hạnh phúc, phồn vinh và thịnh vượng. Và rồi một khi việc uống một ly rượu trước bữa ăn chính hay tiệc chiêu đãi trở thành bình thường đối với mọi người Việt Nam, có nghĩa là “chất lượng cuộc sống” và “văn hóa ẩm thực” đã đạt đến giá trị đích thực của nó. Điều này cũng phần nào làm cho ngành thực phẩm phát triển hơn, chất lượng hơn. Và tất nhiên kết quả theo đó là sự lớn mạnh của nước giải khát: sự phong phú, đa dạng về chủng loại, chất lượng nâng cao và an toàn hơn. Một mảng nhỏ của tổng thể đó là sản phẩm “nước giải khát lên men”. Đây là loại sản phẩm được sản xuất theo 2 cách: - Sản xuất từ loại vang có chất lượng cao: Để có được nước giải khát từ vang ngon, trước hết phải sản xuất được loại vang có chất lượng cao, sau đó tiến hành pha chế vang với một loại nguyên liệu khác và nước sạch (hoặc bổ sung thêm dịch ép trái cây đã được xử lý ) với mục đích chính là hạ thấp độ cồn, điều chỉnh lại vị, bổ sung thêm hương… sau đó đóng chai và thanh trùng. - Lên men trực tiếp: Sản phẩm sản xuất theo kiểu lên men trực tiếp có chất lượng cao phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng. Đây là sản phẩm được lên men trực tiếp từ dịch quả và có độ cồn nhẹ. Vậy nên nó vừa mang tính giải khát, vừa mang đến sự nồng nàn, ấm áp của hơi men. 2 Măt khác “nước giải khát lên men từ ổi” ra đời thì một phần vấn đề nan giải của ngành trái cây Việt Nam được giải quyết. Bởi nước ta ổi được trồng rất nhiều ở mọi miền quê và đã tạo nên sự đa dạng về chủng loại như: Ổi Bo Thái Bình, ổi Đào, ổi Mỡ, ổi Sá Lỵ. Sản lượng rất lớn. Do đó lượng trái cây cung cấp thị trường khá lớn, giá lại rẻ. Vì thế, việc sản xuất “nước giải khát lên men từ ổi” là một giải pháp tốt nhất để tiêu thu nguồn trái cây này. Có thể nói thành công của đề tài sẽ góp phần giải quyết công ăn việc làm cho người lao động, đem lại hiệu quả kinh tế xã hội, có thể áp dụng sản xuất nước ổi lên men tại các vùng quê có nhiều ổi. Nhưng để tạo tạo chỗ đứng trên thị trường, để lan tỏa rộng khắp mọi miền và để tất cả mọi người biết đến, yêu thích và sử dụng quả thực không phải là vấn đề đơn giản. Vậy nên ngay từ ngày đầu xâm nhập thị trường thì buộc nó phải thể hiện rõ đây là sản phẩm không chỉ chất lượng cao (hàm lượng quả trong sản phẩm cao 60 đến 100%), mà là còn là sản phẩm an toàn, luôn hấp dẫn khách hàng. Không chỉ dừng tại đó, nước giải khát lên men là sản phẩm có khả năng tạo cảm giác “say”, song với độ cồn chỉ khoảng 5 đến 7 độ thì cảm giác đó rất tốt cho người sử dụng và phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng hiện đại này, nhất là thế hệ trẻ, thế hệ luôn tìm kiếm cảm giác mới, cảm giác chinh phục và cảm giác muốn thể hiện. Vậy nên cùng với nhu cầu sử dụng nước giải khát ngày càng tăng và đang từng bước chuyển dần từ nước giải khát pha chế truyền thồng sang sử dụng loại nước giải khát có chứa các chất dinh dưỡng như các loại: axit amin, muối khoáng, vitamin…được sản xuất từ trái cây. Hi vọng rằng sản phẩm nước giải khát lên men từ ổi sẽ sớm trở thành sản phẩm chủ chốt trên thị trường.. Từ đó có thể khẳng định được rằng: Việc tìm kiếm nguyên liệu, nghiên cứu đưa ra quy trình sản xuất loại nước quả lên men có chất lượng cao không những về mặt an toàn thực phẩm mà còn có tính dược học là một vấn đề thuộc đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ ổi” Quá trình nghiên cứu đã lần lượt thực hiện các nội dung sau: 3 • Tìm hiểu về nguyên liệu ổi, phụ gia,bao bì. • Chọn quy trình dự kiến và thử nghiệm. • Tối ưu hóa một số công đoạn (xử lý sơ bộ nguyên liệu, xử lý nhiệt, công thức phối trộn). • Đề xuất quy trình, tiêu chuẩn thành phẩm. • Giá thành sản phẩm thí nghiệm. Các nội dung trên đã được trình bày lần lượt qua 3 chương là: - Chương 1: Tổng quan về nguyên liệu. - Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. - Chương 3: Kết quả và thảo luận. 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. TÌM HIỂU VỀ ỔI 1.1.1. Giới thiệu về ổi. Quả ổi không chỉ là loại trái cây được nhiều người ưa thích mà còn là loại trái cây tốt cho sức khỏe. - Ổi giúp hạ cholesterol, bảo vệ tim mạch và tăng cường hệ miễn dịch cho cơ thể nhờ chứa nhiều dinh dưỡng và khoáng chất. - Ổi mang lại vẻ mềm mại cho làn da nhờ chứa carotenoid, chất chống oxyhoa giúp phục hồi sức sống cho da. - Tại một số nước châu Á, người ta còn dùng phần nạc và lá ổi để chế ra loại trà bổ dưỡng sức khỏe. - Vitamin C của ổi giúp kích hoạt sự sản xuất collgen, hoạt chất cần thiết giúp củng cố độ bền cho khớp xương sụn…Vtamin C còn giúp làm khỏe các mạch máu, giảm thiểu sự ô nhiễm cho cơ thể từ môi trường xung quanh. Tên khoa học: Psidium guajava. Họ: Myrtaceae. Các tên thông thường: Guava (Anh – Mỹ),Goyave (Pháp),........ Ổi được xem là có nguồn gốc tại Peru và Brazil (hiện vẫn là nơi trồng nhiều ổi nhất trên thế giới). Sau đó trở thành cây thương mại quan trọng tại Hạ Uy Di, Úc, Ấn Độ,....và các nước Đông Nam Á. Ổi đã được thuần hóa tại Peru từ hàng ngàn năm trước (có thể từ năm 800 trước công nguyên) Người Âu châu biết đến ổi khi họ đặt chân đến Haiti và dùng ngay tên gọi của dân Haiti để chỉ trái cây ngon ngọt này. Người Việt Nam, nhất là những người sinh sống trong vùng châu thổ sông Cửu Long hoặc qua lại những bến phà Mỹ Thuận, Cần Thơ không thể nào quên một trái cây thân yêu: Đó là quả ổi... nhất là ổi xá lị, mùi thơm, vị ngọt đặc biệt, rất ít hột. 5 Họ nhà ổi đông đảo ở vườn quê, sống dễ dại, không kén đất chọn vùng. Nào ổi mỡ, ổi đào, ổi nghệ, ổi găng, ổi xá lị, rồi ổi Đông Dư... tùy theo màu thịt của quả ổi hay vùng đất trồng ổi mà người ta gọi tên. Dù ở dâu, trung du, miền núi hay đồng bằng, ổi cũng đều tỏa cành, xanh ngọn và quả dù to hay nhỏ cũng đều có chung một mùi thơm bình dị không hề lẫn lộn với trái cây khác. Hoa ổi nở đúng vào mùa xuân, cho quả vào mùa hạ chớm sang thu. Những gốc ổi sớm ra hoa hồi tháng giêng âm lịch, ổi muộn hoa nở vào tháng hai, tháng ba. Mùa ổi chín rũ đúng vào mùa lũ tháng sáu. Hiện nay, ở nước ta giống ổi rất phong phú và có sự khác nhau rất lớn giữa các giống tự nhiên và các giống chọn lọc. Ngay trong cùng một giống cũng có nhiều khác biệt. Ở nước ta có một số giống ổi được nhiều người biết là: - Ổi Bo Thái Bình: Cây cao 3 – 4m, trái to (100 – 200g), dày cùi, ruột nhỏ màu trắng, ít hạt, giòn và thơm. - Ổi Đào: Là tên chỉ chung cho các giống ổi ruột đỏ. Có nhiều giống khác nhau, trái từ 30 – 40g cho tới 200 – 250g. Giống ổi Đào ngon là giống trái to, hình cầu, ruột đỏ và ít hạt, cùi dày, ăn giòn ngon, để chín có mùi thơm. - Ổi Mỡ: Trái tròn, nhỏ, nặng trung bình 40 – 60g, cùi dầy, ruột nhỏ, ít hạt, khi chín vỏ và ruột có màu trắng vàng, vị thơm ngon. - Ổi Sá Lỵ: Là giống phổ biến ở phía Nam. Cây không cao lắm, lá to, tán lá thưa. Trái to, hình trái lê, cùi dày, ít hạt, ăn khi gần chín thì giòn nhưng để chín thì mềm ngọt mát nhưng không thơm như ổi Đào, ổi Mỡ. Viện Nghiên Cứu Cây Ăn Quả Miền Nam thống kê được 12 giống ổi sá lỵ với 3 màu ruột chính là trắng, vàng nghệ và đỏ hồng. Ngoài ra còn một số giống khác như: Ổi Hải Hậu (Nam Định), ổi ruột đỏ (Tiền Giang, Đồng Tháp), ổi Tàu (cây nhỏ, trồng làm cảnh và làm thuốc), ổi sẻ (ruột trắng, vàng hoặc đỏ, vị ngọt chua). Có nhiều giống ổi ngon ở California, Florida, New Zealand.. có thể nhập và trồng ở nước ta được. Hiện nay có giống ổi không hạt đang được trồng khảo nghiệm tại một số huyện trong tỉnh Đồng Nai. 6 Nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng của quả ổi cho biết: Quả ổi có hàm lượng sinh tố A,C, axit báo omega3, omega6 và nhiều chất xơ. Ổi là một trong những loại rau có tỉ lệ sinh tố C rất cao, mỗi gam có thể có đến 486 mg sinh tố C. Sinh tố C tập trung cao nhất ở phần vỏ ngoài, càng gần lớp vỏ ngoài lượng sinh tố càng cao. Do đó khi ăn ổi nên ăn sạch và ăn cả vỏ Bảng 1.1. Thành phần hóa học của quả ổi (xét với 100 g phần ăn được) [14] STT Thành phần Hàm lượng 1 Calories 35 ÷ 50 2 Chất đạm 0.9 ÷ 1.0 g 3 Chất béo 0.1 ÷ 0.5 g 4 Chất xơ 2.8 ÷ 5.5 g 5 Calcium 9.1 ÷ 17 mg 6 Sắt 0.30 ÷ 0.07 mg 7 Magnesium 10 ÷ 25 mg 8 Phosphorus 17.8 ÷ 30 mg 9 Potassium 284 mg 10 Sodium 3 mg 11 Kẽm 0.230 mg 12 Đồng 0.103 mg 13 Manganese 0.144 mg 14 Beta Cartene (A) 200 ÷ 792 IU 15 Thiamine (B1) 0.046 mg 16 Riboflavine (B2) 0.03 ÷ 0.04 mg 17 Niacin 0.6 ÷ 1.068 mg 18 Pantothenic acid 0.150 mg 19 Pyridoxine 0.143 mg 20 Ascorbic acid (C) 100 ÷ 500 mg 7 Quả ổi là một nguồn thưc phẩm ít kalori nhưng giàu chất dinh dưỡng và có nhiều chất chống oxi hóa, vị chua và chát trong nhiều loại rau quả. Ngoài sinh tố A,C quả ổi còn có quercetin, một chất có tính chống oxi hóa cực mạnh có tác dụng kháng viêm nhiễm mãn tính như suyễn, dị ứng, tim mạch, thấp khớp, lở loét. Ngoài các thành phần trên trong quả ổi còn có: - Các chất hữu cơ (7%) như: fructose, glucose, galactose, sucrose. - Các tinh dầu tạo mùi thơm thuộc các nhóm alcohol và alcohol như ethyt acetate, butyrate, humulene, mircene, pinene,cinnamic acid. - Các axit hữu cơ . - Các sắc tố loại chlorophill,anthocyanidin, pectins, pectin-methylesterase. Ổi được sử dụng nghiên cứu trong đề tài này có nguồn gốc: Ổi Sá Lỵ: Là giống phổ biến ở phía Nam. Cây không cao lắm, lá to, tán lá thưa. Trái to, hình trái lê, cùi dày, ít hạt. Viện Nghiên Cứu Cây Ăn Quả Miền Nam thống kê được 12 giống ổi sá ly, với 3 màu ruột chính là trắng, vàng nghệ và đỏ hồng. Hình 1.1: Hình ảnh cây ổi 1.1.2 Tác dụng y học. Y học cổ truyền cũng như nhiều công trình nghiên cứu khoa học hiện nay đều đưa ra những kết luận dưới góc độ "y học" của các bộ phận trên cây ổi: Đọt, lá, vỏ, quả, rễ ... Nhưng ở đây, phạm vi nghiên cứu được đặt lên quả ổi. 8 − Đối với y học Ayurvedic (Ấn độ). Quả ổi sau khi bỏ hạt có tác dụng nhuận trường. − Tại Trung hoa : Quả ổi được xem là có tính ấm, vị ngọt, dùng trị tiêu chảy, tiểu đường và trĩ. + Để trị tiểu đường : Xay 90g ổi tươi, lấy nước cốt, uống một ngày 3 lần trước bữa ăn. + Để trị trĩ : Đun 50g trái tươi với một lít nước, cô đặc, thoa và rửa búi trĩ mỗi ngày 2-3 lần. Có thể phương pháp này để trị ngứa ngoài da. − Trong một nghiên cứu tại Đài Loan trên chuột, nước ép từ quả tươi trích qua màng phúc toan với liều lượng 1.0g/kg giúp làm hạ đường trong máu tạo ra bởi alloxan. Hoạt tính hạ đường này không kéo dài và yếu hơn chlorpropamide, metfprmin rất nhiều nhưng ăn ổi tươi cũng có thể hữu ích cho người tiểu đường. Nghiên cứu từ đại học putra, mã lai á, trên chuột về tác dụng làm hạ glucose trong máu của quả ổi : 40 chuột đực được chia thành 4 nhóm trong đó có các nhóm đối chứng không bệnh, đối chứng bị gây tiểu đường, nhóm dùng nước ổi và nhóm trị bằng glibenclamide. Thử nghiệm kéo dài trong 5 tuần, 3 nhóm chuột bị gây tiểu đường bằng streptozotocin. Trong thời gian thử nghiệm, các nhóm đối chứng chỉ được ăn bình thường, nhóm bệnh tiểu đường dùng ổi được cho ăn thêm mỗi ngày 0,517g ổi, nhóm tiểu đường dùng glibenclamide 5mg/kg mỗi ngày. Kết quả cho thấy có sự giảm hạ nồng độ glucose trong máu nơi chuột dùng ổi từ các tuần 3 (12.3%), tuần 4 (24.79%) và tuần (7,9%) so với nhóm đối chứng so sánh với nhóm dùng thuốc glibenclamide, tác động trung bình tương đối khác biệt ở tuần 4, nồng độ glucose trong máu thay đổi 25,88%. Tóm lại các tác giả đã kết luận: Ổi tươi, chứa lượng cao các chất xơ (hòa tan và không hòa tan) có thể giúp hạ tiểu đường một cách an toàn. Theo y học cổ truyền quả ổi xanh được dùng chữa tiêu chảy bằng cách nhai quả, nuốt nước, nhã bã. Người bình thường ăn ổi xanh sẽ bị táo bón. Quả ổi xanh còn có thể giải độc bã đậu và các chất độc khác gây tiêu chảy. 9 Hình 1.2: Hình ảnh về về ổi 10 1.1.3. Tình hình nghiên cứu nước giải khát lên men. Nước giải khát là một loại đồ uống đóng vai trò rất quan trọng đối với đời sống của con người, ngoài việc cung cấp cho con người một lượng nước đáng kể để tham gia vào quá trình trao đổi chất của tê bào, nó còn bổ sung cho cơ thể một lượng lớn các chất dinh dưỡng. Các loại muối khoáng ... đủ để bù đắp cho những hao hụt về năng lượng và dinh dưỡng đã bị tiêu hao trong các hoạt động sống của con người. Vì vậy nước giải khát trở thành nhu cầu tất yếu không thể thiếu được đối với cuộc sống của con người. 1.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, Psocala, Netle... có doanh thu đạt 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 đang 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 các loại: Axit amin, vitamin, muối khoáng.. được sản xuất từ các loại trái cây. Đây được coi là mặt hàng chiến lược chủ yếu của thế kỷ 21, nên nhiều quốc gia như: Mỹ, Hà lan, LB. Đức, Nhật, Hàn Quốc, Úc, Thái Lan, Trung Quốc.. đã tập trung nghiên cứu và sản xuất được nhiều loại nước giải khát từ các loại trái cây: Cam, dứa, xoài, sherry, ổi, táo,lê, dâu, mơ, nho, vải.. có chất lượng rất cao đã mau chóng chiếm lĩnh được thị trường. Theo dự đoán của các nhà chiến lược: Trong các loại nước giải khát được sản xuất từ trái cây thì loại 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. 11 2. Trong nước. Cho đến nay đã có một số sản phẩm từ trái cây như: BLUEBIRD, TREETOP..là các sản phẩm không cồn của Florida (Mỹ) được sản xuất từ 100% dịch trái nho, táo mà thành phần có nhiều loại vitamin, muối khoáng, độ đường khoảng 15-18% đóng trong hộp kim loại có dung tích 160-180ml. Một số sản phẩm có cồn thấp (6%V) mang nhãn hiệu: ARBOR MIST (Mỹ) được sản xuất từ rượu vang: nho, dâu, đào...có hàm lượng đường từ 12-15% và nhiều loại vitamin, muối khoáng khác đã và đang được bán trên thị trường Việt Nam, được người tiêu dùng đánh giá cao, tuy nhiên giá của sản phẩm còn quá cao so với thu nhập của phần đông người tiêu dùng Việt Nam. Việt Nam là nước nhiệt đới có khí hậu nóng và khô nên nhu cầu sử dụng nước giải khát rất lớn, mặc dù cho đến nay đã có một số công ty nước ngoài được cấp giấy phép đầu tư và sản xuất nước giải khát từ trái cây tại Việt Nam, song mức tiêu thụ bình quân của người Việt Nam mới chỉ đạt 0,16 lít/ người năm (là quá thấp so với nhiều quốc gia trong 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 để sản xuất nước giải khát lên 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 có thể mang lại một loại nước giải khát lên men chất lượng cao, giá cả lại thích hợp cho người tiêu dùng không phải là vấn đề đơn giản và nó cùng đang là vấn đề cấp thiết đối với ngành nước giải khát của Việt Nam. Bởi chọn nguyên liệu phải nghiên cứu nguyên liệu có thỏa mãn về thành phần dinh dưỡng, giá cả, mùa vụ, trữ lượng hay không hoặc có phù hợp với công nghệ sản xuất hay không. Dù chưa phổ biến nhưng những năm gần đây và trong tương lai nước giải khát lên men sẽ phổ biến hơn . Song để đạt được điều đó đòi hỏi các nhà thực phẩm của Việt Nam phải tiếp tục nghiên cứu để tận dụng các 12 trái cây có sẵn tai Việt Nam sản xuất nước giải khát lên men nhằm đa dạng hóa sản phẩm. Hiện tại, một số chuyên gia thực phẩm Viện nghiên cứu Hà Nội đã nghiên cứu thành công quy trình sản suất nước giải khát lên men từ nho, dâu, dứa, Bên cạnh nước quả lên men từ một loại quả thì hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu nước quả lên men hỗn hợp.Ví dụ hỗn hợp nước quả lên men của Nguyễn Đỗ Hồng Hạnh – Khoa CNSTH thực hiện với phương trình dự kiến như sau:[15] Nguyên liệu 2 Nguyên liệu 1 Thanh trùng ép ép Phối trộn Làm sạch Bổ sung đương, phụ gia Không bổ sung Làm sạch Thêm CO2 Sản phẩm Làm nguội Bổ sung men Lên men Lắng, lọc cặn 13 Thực sự đây là một hướng đi mới của ngành. Hy vọng nó sẽ sớm tạo được dấu ấn trên thị trường trong thời gian gần nhất. 1.2. TÌM HIỂU VỀ NƯỚC GIẢI KHÁT LÊN MEN. Nước giải khát lên là sản phẩm nhờ tác nhân vi sinh vật nấm men và vi khuẩn lactic từ môi trường lên men là nước quả tự nhiên. Trong quá trình lên men này, ngoài quá trình lên rượu còn quá trình lên men axit hữu cơ (mà chủ yếu là chuyển từ các axit hữu cơ thành axit lactic ). Nhờ môi trường dinh dưỡng phong phú nên sản phẩm hình thành ngoài Etanol, còn có axit hữu cơ, Glyxerin, các chất gây hương làm cho nước giải khát có hương vị đặc biệt mà các sản phẩm nước giải khát bình thường không có. 1.2.1 Các thành phần chính của nước giải khát lên men. 1. Cồn Ethanol được hình thành trong quá trình lên men đường glucose, saccharose nhờ nấm men. Hàm lượng ethanol lên men tự nhiên thường đạt từ 70-160cc/l ( khoảng 7-16 độ). Ethanol là thành phần quan trọng vì chính nhờ ethanol mà làm cho nước giải khát lên men khác với nước giải khát bình thường. Ethanol có mùi thơm, vị hơi ngọt. Ethanol cùng với axit bay hơi, đường và nhiều thành phần khác có trong nước giải khát lên men tạo nên mùi vị hấp dẫn riêng biệt của nó. Vị của nước giải khát lên men được tạo lên từ tỷ lệ cân đối của 4 vị là : Vị chua (axit hữu cơ), vị ngọt (Ethanol, glycerin, đường còn lại), vị chát (tanin, polyphenol), vị mặn (các muối khoáng). 2. Axit hữu cơ Nguồn gốc của các axit hữu cơ là từ quả và hình thành trong quá trình lên men. Axit là một thành phần quan trọng của nước giải khát lên men. Tổng axit thường được cung cấp từ quả là chính khoảng 4-5 g/l làm cho pH của nước giải khát từ 2,8 ÷ 3,5. Axit hữu cơ trong nước giải khát thường chia làm 2 nhóm là: Nhóm có tác dụng tốt cho nước giải khát lên men và nhóm có tác dụng xấu. 14 Vai trò của các axit là tham gia tạo vị (vị chua) và tạo pH thấp từ đó làm ổn định sản phẩm. Axit hữu cơ trong nước giải khát còn có một tác dụng là ngăn cản hoạt động của các khuẩn làm hỏng nước giải khát, ví dụ: Một số các axit sau : Axit tatric 1,5 – 4 g/l, axit malic 0 – 4 g/l, axit xitric 0 - 0,5 g/l, axit oxalic 0,06 g/l, các axit này thuộc loại các axit có tác dụng tích cực đến mùi vị và còn có tác dụng làm ổn định nước giải khát lên men trên phương diện chúng ngăn cản hoạt động của các vi khuẩn gây hại. Tuy nhiên các axit này cũng có tỷ lệ cân đối nếu cao quá cũng làm cho nước giải khát lên men có vị không hài hòa. Ngoài ra còn có một số axit khác như : Acetic, lactic, formic, butytric nhưng hàm lượng rất nhỏ, các axit này nếu hàm lượng cao sẽ làm cho nước giải khát lên men có vị kém. Đặc biệt, đối với axit cần lưu ý là : Trong lên men tự nhiên thường tạo ra 0,4 g acetic, nếu vượt quá hàm lượng này sẽ làm cho vị chua thay đổi đáng kể và không thể uống được. Tỷ lệ axit hữu cơ / ethanol / tanin hay sự cân đối giữa vị chua vị ngọt và vị chát là yếu tố quan trọng ảnh hưởng rất lớn tới mùi vị của nước giải khát lên men. 3. Đường Đường là thành phần còn lại sau lên men trong đó chủ yếu là Glucose, fructose và phần nhỏ galactose. Ngoài ra còn có các loại đường khác đặc biệt đường nghịch đảo đã tạo nên mùi thơm dễ chịu cho nước giải khát thành phẩm. Thành phần đường còn lại cũng là yếu tố tham gia tạo vị cho sản phẩm. Nếu trước khi lên men bổ sung đường saccharose thì toàn bộ bị thủy phân thành đường khử, vì vậy nếu phát hiện thấy đường saccharose trong nước giải khát thành phẩm tức là đường pha thêm. 4. Tro và các chất muối Trong nước giải khát lên men có nguồn gốc từ nguyên liệu và một phần được bổ sung từ ngoài vào để nâng cao hiệu quả lên men. Một số chất khoáng như : P; S; K; Na; Ca; Mg; Si; Se; Mn; Br; Cl; I; Al ... các chất khoáng này có thể tồn tại dưới dạng tự do hoặc có thể ở các dạng muối. Với mỗi quả khác nhau sẽ có hàm 15 lượng khoáng và muối khác nhau. Hàm lượng trong nước giải khát lên men khoảng từ 1,5 - 3g/l. Vai trò của chất khoáng trong nước giải khát lên men là làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị chữa bệnh cho con người. Đồng thời chất khoáng còn có vai trò quan trọng là tham gia tạo vị đậm đà cho nước giải khát và cùng với vị ngọt, vị chua, vị chát tạo nên vị hài hòa cho nước giải khát nên men. 5. vitamin Vitamin trong nước giải khát lên men chủ yếu là do nguyên liệu cung cấp và một phần được bổ sung từ ngoài vào. Các vitamin gồm: Vitamin nhóm B, vitamin C, vitamin A và các chất tiền vitamin A. Hàm lượng vitamin trong thành phẩm phụ thuộc rất lớn vào nguyên liệu, mỗi loại quả khác nhau sẽ có hàm lượng vitamin khác nhau. Vì vậy quá trình lên men cần điều chỉnh lại thành phần vitamin của nước quả, cần có phần bổ sung thêm vitamin, quá trình lên men không phá hủy hết vitamin của nước quả. Thực ra lên men là một kỹ thuật tốt để giữ lại các vitamin của nước quả. 6. Polyphenol Các polyphenol phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và kỹ thuật sản xuất hàm lượng của chúng sẽ khác nhau nếu nguyên liệu khác nhau và kỹ thuật sản xuất khác nhau. Đối với nước giải khát lên men polyphenol có vai trò: - Tạo màu cho nước giải khát : Trong đó flavonol cho màu vàng, antoxian cho màu đỏ. - Tạo vị chát. - Ổn định thành phẩm, kéo dài thời gian bảo quản do các polyphenol và tanin có khả năng kháng khuẩn mạnh. Tuy nhiên cũng cần lưu ý rằng : Tanin dễ bị oxi hóa làm cho nước giải khát lên men có màu sẫm lại, đây là yếu tố không tốt cần phải lưu ý trong quá trình xử lý dịch quả trước khi lên men. Nếu hàm lượng polyphenol cao sẽ làm cho nước giải khát lên men có vị chát mạnh, ảnh hưởng không tốt đến mùi vị và làm cho vị bị kém 16 đi. Đồng thời sẽ tạo nên hàm lượng tanin cao gây kết tủa protein của nước quả làm cho nước giải khát bị đục . 1.2.2 Nguyên liệu chế biến nước giải khát lên men. 1. Yêu cầu với nguyên liệu. Chất lượng của nước giải khát lên men phụ thuộc nhiều yếu tố. Trong đó 60% nguyên liệu quyết định còn lại 40% là do kĩ thuật tạo nên. Việc lựa chọn nguyên liệu cho sản xuất nước giải khát lên men phải được xem xét kỹ lưỡng, phải thỏa mãn các điều kiện về dinh dưỡng, giá cả, mùa vụ, trữ lượng, và các điều kiện khác . Tất cả các loại quả có chứa đường, protein, vitamin, khoáng, axit hữu cơ...không chứa nhiều tanin đều có thể sử dụng để lên men nước giải khát. Các loại quả khác nhau sẽ khác nhau ở chỗ lên men khó hay dễ, xử lý đơn giản hay phức tạp, thành phần bổ sung khác nhau thế nào. Vì thế mà các loại nước giải khát lên men là những quả có hàm lượng đường trung bình từ 15 ÷ 18 độ Bx, ví dụ như: nho, xoài, vải thiều ,dứa...là nhưng quả rất thích hợp để lên men nước giải khát. Trong trường hợp quả có độ đường thấp phải thêm đường cho đạt nồng độ tiêu chuẩn, điều chỉnh pH thích hợp. Ngoài việc điều chỉnh thành phần thì việc xử lý quả trước khi lên men cũng đòi hỏi phải có kĩ thuật phù hợp cho từng loại nguyên liệu . Thành phần nước quả thích hợp với hoạt động của men tối thiểu các chất sau đây: - Axit amin, vitamin, muối khoáng thực hiện vai trò xúc tác với một lượng rất nhỏ. - Polyphenol - Tanin làm cho nước giải khát có màu hấp dẫn và đóng góp vào việc ức chế khuẩn hại của enzime oxy hóa. - Chất sản sinh mùi thơm ảnh hưởng đến hương vị của nước giải khát lên men 2. Các kĩ thuật và biện pháp nâng cao chất lượng nước giải khát lên men. a. Các kĩ thuật.  Kĩ thuật chống oxy nước quả. 17 Do tiếp xúc với oxy của không khí, các enzyme trong nước quả hoạt động mạnh một cách khác thường, trong các enzyme này cần chú ý các enzyme oxy hóa khử (oxydodeductase) sinh hóa gọi tên là polyphenola oxydase làm cho nước quả bị oxy hóa nhanh chóng. Quá trình oxy hóa nước quả sẽ gây ra nhiều biến đổi bất lợi làm giảm chất lượng của dịch quả trước khi lên men, ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của nước giải khát sau này như: − Mùi thơm của nước quả giảm do các chất mùi bị phá hủy, do quá trình oxy hóa. − Tanin tăng do oxy hóa các polyphenol. Lượng tanin tăng sẽ làm cho vị chát của nước giải khát lên men tăng, vị của nước giải khát sẽ không hài hòa và đặc biệt ảnh hưởng đến sự sống của nấm men. Màu sắc của nước quả bị sậm lại cũng làm cho màu sắc của nước giải khát lên men thay đổi đáng kể. Có thể gây hiện tượng kết tủa enzym do muối sắt, muối đồng ở thể oxy hóa khử. Vậy nên cần lưu ý các biện pháp nhằm hạn chế sự oxy hóa nước quả như: − Không làm dập nát quả trong suốt quá trình thu hái vận chuyển. − Sau khi làm dập hoặc ép nước cần tiến hành lên men ngay .Nếu để chậm dù chỉ 1 vài giờ, chất lượng của nước quả cũng giảm đi đáng kể. Sử dụng các biện pháp hóa lý như: + Tiến hành ép lọc dịch quả trong thiết bị chứa đầy CO2, không cho dịch quả tiếp xúc với oxy . + Thêm chất chống oxy hóa vào nước ép quả. + Có thể xử lý nhiệt dịch quả để hạn chế oxy hóa. Khi xử lý nhiệt thì enzym oxy hóa khử sẽ bị vô hoạt và giảm bớt lượng oxy hòa tan vào dịch quả từ đó hạn chế oxy hóa .  Kĩ thuật chuẩn bị nấm men. Trong kĩ thuật chế biến nước giải khát lên men, cần thiết phải đưa vào nước quả một lượng tế bào nấm men nhất định. Nguồn men giống có thể từ ba nguồn chính sau : − Từ men giống (ống giống thuần chủng ). 18 − Sử dụng bánh men cổ truyền. − Lên men tạo nguồn men giống cho các mẻ lên men sau.  Kĩ thuật theo dõi lên men. Trong quá trình lên men nước giải khát. Kĩ thuật theo dõi quá trình lên men là công việc rất quan trọng, nếu không được theo dõi chu đáo có thể dẫn đến hỏng cả mẻ lên men bất thường hoặc chất lượng của nước giải khát sẽ kém đi .Nội dung cần theo dõi ở đây là nhiệt độ và tốc độ lên men. − Theo dõi nhiệt độ: Cần đo nhiệt độ vài lần trong ngày, nhiêt độ trung bình của dịch quả là khoảng 20 ÷ 280 C. Nếu nhiệt độ của nấm men lên tới 34 ÷ 350 C là nấm men ngừng hoạt động. Do nhiệt độ hô hấp của tế bào nấm men luôn sinh ra trong quá trình sống nên nấm men luôn có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của môi trường từ 2 ÷ 30 C − Theo dõi lên men. Phải tạo điều kiện cho quá trình lên men nhanh và chuyển hết đường thành ethanol. Nếu lượng đường còn lại cao và nồng độ ethanol thấp sẽ là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật có hại phát triển, làm hư hỏng nước giải khát lên men.Vậy để khắc phục điều này cần phải: + Sử dụng loại men tốt, số lượng tế bào đảm bảo. + Lên men ở nhiệt độ theo quy định. + Đảm bảo lượng oxy cho thời kì đầu của quá trình lên men. b. Các biện pháp nâng cao chất lượng của nước giải khát lên men.  Điều chỉnh thành phần đường. Mỗi loại quả có thành phần đường khác nhau, vì thế dịch quả đem lên men cần phải điều chỉnh hàm lượng đường sao cho phù hợp với quá trình lên men. Tổng lượng đường cần đạt đến của nước giải khát lên men là từ 15 ÷ 18 độ Brix tương đương với 150 ÷ 180 g/l. Vậy nên hàm lượng đường bổ sung vào dịch lên men của mỗi quả là khác nhau. 19  Điều chỉnh pH. PH thích hợp cho lên men là 3,2 ÷ 3,5. Mội loại quả có một pH khác nhau, độ pH ở các loại quả chua trung bình như: dứa, cam, dâu, vải, xoài ở trong giớ hạn 2,8 ÷ 3,8. Trường hợp pH thấp hơn người ta cho thêm kali tactrat trung tính hoặc Na2CO3 hoặc CaCO3 để trung hòa axit có trong dịch quả. Nếu pH cao hơn thì phải dùng thêm một axit không độc hại như: axit xitric, axit tatric để làm tăng độ chua của dịch quả. Một biện pháp đơn giản để điều chỉnh pH là trộn những quả chín với những quả xanh theo một tỉ lệ nhất định.  Điều chỉnh các chất kích thích lên men. Nhằm giúp cho quá trình lên men đạt hiệu quả tốt hơn, khi lên men nước giải khát người ta thường bổ sung thêm muối sufat amon (NH4)2SO4 hoặc cacbonat amon (NH4)2CO3 với lượng dùng 0,05 ÷ 0,1 g/l dịch lên men, đồng thời bổ sung hỗn hợp vitamine. Nếu không có hỗn hợp vitamine thì phải bổ sung vitamine B1 với hàm lượng 0,5 mg/l. 1.2.3. Phụ gia và hóa chất 1. Đường saccharose: Đường được sử dụng với mục đích làm tăng hàm lượng đường của dịch quả lên men nhằm tạo cơ chất cho quá trình lên men. Đường sử dụng trong sản xuất nước giải khát là đường cát trắng, yêu cầu đường phải tốt: − 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%. Đường sử dụng trong đề tài này là đường tinh luyện cao cấp do công ty BOURBON TÂY NINH – Tân Hưng – Tân Châu – Tây Ninh sản xuất. 2. Axit xitric: Axit xitric dùng để làm tăng axit có tron dịch quả lên men hay làm giảm pH của dịch quả. Axit xitric được dùng là lọai tốt: 20 − Hàm lượng axit xitric >99%. − Hàm lượng nước <0.3%. − Ở dạng tinh thể: Không lẫn tạp. Ngoài ra còn dùng sunfat amon, vitamin B1: Đây là những chất kích thích cho quá trình lên men được tốt hơn. 1.2.4. Một số sản phẩm từ ổi 1. Ổi ướp lạnh. Tác dụng: Giúp giải nhiệt khi thời tiết năng nóng. Nguyên liệu: − Ổi tươi. − Nước chanh tươi. − Rượu vodka. − Đường. Chế biến: Lấy phần nạc của ổi, xắt nhỏ và xay nhuyễn. Sau đó cho nước chanh tươi, rượu vodka và đường vào rồi xay cho đều. Tiếp theo cho hỗn hợp trên vào tủ lạnh trong khoảng 45 ÷ 60 phút. Ngoài ra có thể cho hỗn hợp trên vào tủ đông để ăn như kem bình thường. 2. Ổi trộn. Tác dụng: Ổi trộn giúp giảm cân và bồi bổ thể lực. Nguyên liệu: − Ổi (bỏ vỏ, lấy phần nạc). − Cam (gọt vỏ). − Chuối. − Nước chanh tươi. − Mật ong. 21 Chế biến: − Ổi đem đi gọt vỏ và lấy phần nạc, xắt thành từng lát vừa ăn. − Cam gọt vỏ xắt thành lát mỏng. − Chuối xắt thành khoanh tròn Sau đó trộn đều ba loại với nhau, rồi rưới nước chanh tươi vào hỗn hợp và trộn đều. có thể cho vào tủ lạnh khoảng 1 giờ trước khi dùng. 3. Nước ép ổi. Nguyên liệu: - Ổi (quả ổi tươi) - Đường. - Muối. Chế biến: Ổi bỏ vỏ, moi hết hạt, ép lấy nước, rồi cho thêm ít muối và đường. Sau đó đem đi ướp lạnh. Hình 1.2: Nước ép ổi 4. Hỗn hợp nước ép ổi-dưa hấu. Nguyên liệu: − 150ml nước ép ổi − 50ml nước ép dưa hấu − 15ml nước đường Chế biến: Cho nước ép ổi, nước ép dưa hấu và nước đường vào bình lắc đều. Cho ra ly, để lạnh, khi dùng trang trí cho thật đẹp. Hình 1.3: Hỗn hợp nước ép dưa hấu-ổi 22 1.2.5. Enzym trong nước giải khát lên men. Quả ổi là một trong những loại quả nhiệt đới có thời vụ thu hoạch ngắn, được trồng nhiều ở nước ta, đây là loại quả có hương vị hấp dẫn cùng với giá trị dinh dưỡng cao rất thích hơp cho mục chế biến. Thành phần thịt quả chứa một lượng pectin đáng kể nên làm cho hiệu suất trích ly dịch quả thấp, chất lượng dịch quả không cao. Hơn nữa hàm lượng pectin tồn dư trong sản phẩm đã tạo cho sản phẩm dễ bị đục trở lại trong quá trình bảo quản, do vậy nước ổi vẫn chưa có thế mạnh trên thị trường. Đã có nhiều biện pháp được sử dụng để giải quyết các vấn đề còn tồn tại trên, nhưng trong đó sử dụng enzyme được coi là một trong những phương hướng tiến bộ có triển vọng của công nghệ sinh học ứng dụng vào ngành sản xuất đồ uống, nhằm giảm giá thành, nâng cao chất lượng và độ hấp dẫn của các sản phẩm được chế biến từ quả tươi. Vậy nên, với muc tiêu của đề tài, nhằm tạo ra sản phẩm nước giải khát lên men từ ổi tốt nhất thì enzym pectinase đã được nghiên cứu sử dụng. 1. Bản chất của enzym. Năm 1930 Ntrov và Kunitxow đã thu nhận được tinh thể protein của pepxin và tripxin. Notrov cũng đã có những bằng chứng xác thực rằng các tinh thể protein này chính là enzym. Sau đó nhiều nhà nghiên cứu cũng đã nhận được nhiều ezym khác nhau ở dạng tinh thể và cũng xác định rằng chúng đều là protein. Do đó đã đi đến định nghĩa: Enzym là protein có hoạt tính xúc tác. Nghiên cứu hình dạng phân tử của nhiều enzyme cho thấy phần lớn enzyme đều có dạng hạt và có khối lượng phân tử lớn hơn 12000. Enzym có khối lượng phân tử bé nhất là ribonucleaza 12700. Đa số enzym có khối lượng 20000 đến 90000, có khi một triệu hoặc lớn hơn. Giống với các protein hình hạt khác, các enzym có thể hòa tan trong nước, trong dung dịch muối loãng nhưng không tan trong dung môi không phân cực. Dung dịch enzym có tính chất của dung dịch keo ưa nước. Khi hào tan enzym vào nước các phân tử lưỡng cực nước sẽ kết hợp với các ion, các nhóm ion hoặc các 23 nhóm phân cực trong phân tử enzym tạo thành lớp vỏ hydrat. Lượng nước hydrat này khá lớn và có vai trò quan trọng là làm môi trường cho các phản ứng sinh hóa. Enzym trong dung dịch dễ dàng bị kết tủa bởi các yếu tố vật lý và hóa học vốn làm kết tủa protein. 2. Cơ chế tác dụng. Enzym là chất xúc tác sinh học, do đó trước tiên chúng mang đầy đủ các đặc điểm của chất xúc tác nói chung. Các phản ứng chỉ có thể xảy ra khi phân tử các chất tham gia phản ứng va chạm với nhau ở vị trí xảy ra phản ứng và phải ở trạng thái hoạt động. Muốn hoạt hóa các phân tử cần cung cấp năng lượng cho chúng. Năng lượng đó gọi là măng lượng hoạt hóa. Các chất xúc tác nói chung và xúc tác enzym đều có khả năng làm giảm năng lượng hoạt hóa mà phản ứng yêu cầu bằng cách tiến hành qua các phản ứng tạo phức trung gian mà tổng số năng lượng hoạt hóa của chúng nhỏ hơn trường hợp không có chất xúc tác. Sự tạo thành phức ES và biến đổi phức này thành sản phẩm P trải qua 3 giai đọa sau: - Trong giai đoạn thứ nhất: Enzym kết hợp với cơ chất bằng liên kết yếu tạo thành phức enzym cơ chất (ES) không bền, phản ứng này xảy ra nhanh và đòi hỏi năng lượng hoạt hóa thấp. - Trong giai đoạn thứ hai: Xảy ra sự biến đổi cơ chất dẫn đến sự kéo căng và phá vỡ các liên kết đồng hóa trị tham gia phản ứng này. Kêt quả là làm cho cơ chất được hoạt hóa dễ dàng tham gia phản ứng hơn. - Trong giai đoạn thứ ba: Sản phẩm tạo thành còn enzym được giải phóng dưới dạng tự do. 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng của enzym. a. Ảnh hưởng của nồng độ enzym. Nói chung trong điều kiện thừa cơ chất, tốc độ phản ứng bậc nhất phụ thuộc vào nồng độ enzym: Khi thừa cơ chất thì khi nồng độ ezym tăng, vận tốc tăng. Khi E + S P + E ES 24 nồng độ enzym bão hòa với nồng độ cơ chất thì nồng độ enzym tăng vận tốc không thay đổi. b. Ảnh hưởng của cơ chất. Trong các phản ứng do enzym xúc tác trước hết tạo thành phức trung gian giữa enzym và cơ chất. Sau đó phức này chuyển hóa tiếp tục tạo thành sản phẩm cuối cùng và enzym tự do, enzym này lại tiếp tục kết hợp với phân tử cơ chất khác. Giả sử phản ứng chỉ có một cơ chất S và tạo thành sản phẩm P, phản ứng xảy ra như sau: ES là phức trung gian “Enzym – cơ chất”. Tốc độ phản ứng tỉ lệ với nồng độ phức chất trung gian. Nồng độ ES càng cao, tốc độ phản ứng càng lớn, khi toàn bộ enzym trong phản ứng đều tham gia vào phức, tốc độ sẽ đạt cực đại (V). c. Ảnh hưởng của các chất kìm hãm. Tất cả những chất gây biến tính proten đều là những chất kìm hãm không đặc hiệu của enzym. Các chất này có tác dụng kim hãm tất cả các enzym. Ngoài ra có nhiều chất khác không làm biến tính protein enzym nhưng vẫn làm giảm hoạt độ xúc tác của nó. Nói chung tác dụng kìm hãm có thể là do chất kìm hãm kết hợp với enzym tạo thành phức Enzym – chất kìm hãm theo phản ứng sau: - Nếu k = 0 phức chất EI hoàn toàn không phân li. Sự kìm hãm ở đây là không thuận nghịch. Dưới tác dụng của chất kìm hãm không thuận nghịch, mức độ kìm hãm tăng theo thời gian tác dụng, nếu nồng độ chất kìm hãm đủ lớn để bão hòa enzym thì cuối cùng phản ứng enzyme sẽ ngừng hoàn toàn. Hơn nữa khi loại chất kìm hãm hoạt độ của enzym cũng không được phục hồi - Trong trường hợp kìm hãm thuận nghịch, hình thành trạng thái cân bằng của phản ứng trên, mức độ kìm hãm được thể hiện bằng hằng số phân ly (K1) của phức chất enzym – chất kìm hãm. E + I EI K - i K + i K1 = K + i K + i 25 Giá trị K1 càng lớn, phức chất càng dễ phân ly. Dưới tác dụng của chất kìm hãm thuận nghịch, hoạt động của enzym có thể được phục hồi sau khi loại chất kìm hãm. Các chất kìm hãm có thể tác dụng với enzym theo nhiều cách: + Kìm hãm cạnh tranh. + Kìm hãm không cạnh tranh. + Kìm hãm phi cạnh tranh. d. Ảnh hưởng của chất hoạt hóa Các chất hoạt hóa có thể làm tăng hoạt độ enzym bằng cách gián tiếp hay trực tiếp. - Hoạt hóa gián tiếp: Nếu chất hoạt hóa làm tăng tốc độ phản ứng của enzym bằng cách loại trừ chất kìm hãm khỏi hỗn hợp phản ứng hoặc tham gia phản ứng nhưng không tác dụng trực tiếp với phân tử enzym. - Hoạt hóa trực tiếp: Các chất hoạt hóa thường tác dụng vào trung tâm hoạt động của enzym hoặc làm biến đổi cấu hình không gian của phân tử enzym theo hướng có lợi cho hoạt động xúc tác. e. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến phản ứng của enzym. Theo quy luật của các phản ứng hóa học thông thường, vận tốc phản ứng enzym càng tăng khi tăng nhiệt độ, nhưng vì enzym có bản chất là protein do đó khi tăng nhiệt độ tới một giá trị giới hạn nào đó thì vận tốc phản ứng enzym sẽ bị giảm do sự biến tính của protein. Trong khoảng nhiệt độ mà enzym chưa bị biến tính thì hệ số nhiệt độ của đa số enzym vào khoảng 1,4 đến 2. Nghĩa là khi tăng nhiệt độ lên 100C thì vận tốc phản ứng tăng từ 1,4 đến 2 lần. Khi bắt đầu có sự biến tính protein thì xảy ra hiện tượng: Một mặt vận tốc phản ứng vẫn tăng theo sự tăng nhiệt độ, mặt khác vận tốc biến tính protein xảy ra nhanh hơn. Kết quả là vận tốc phản ứng giảm dần tới đình chỉ hoàn toàn. Nhiệt độ ứng với vận tốc cực đại gọi là nhiệt độ tối thích. Nhiệt độ mà tại đó enzym bị mất hoàn toàn hoạt tính gọi là nhiệt độ tới hạn. Nhiệt độ tối thích của enzym không giống nhau, thường enzyme có nguồn gốc thực vật có nhiệt độ tối 26 thích là 50 ÷ 600C, enzym từ nguồn gốc động vật 40 ÷ 500C.... Nhiệt độ qua thấp cũng làm giảm hoạt độ của enzym, nhưng do trong điều kiện này enzym không bị biến tính nên khi đưa nhiệt độ trở lại điều kiện thích hợp thì hoạt tính của enzym lại được phục hồi. f. Ảnh hưởng của pH môi trường. - pH có ảnh hưởng lớn tới vận tốc phản ứng của enzym, mỗi enzym chỉ hoạt động thích hợp nhất ở một pH xác định gọi là pH hoạt động tối thích của enzym, pH tối thích của enzym nằm trong vùng axit yếu, kiềm yếu hoặc trung tính, chỉ có một số enzym có pH hoạt đông tối thích nằm trong vùng axit mạnh hoặc kiềm mạnh. PH môi trường ảnh hưởng tới vận tốc enzym là do: - pH làm thay đổi trạng thái ion hóa của các nhóm định chức ở trung tâm hoạt động enzym làm thay đổi khả năng phản ứng của các nhóm này trong phản ứng xúc tác và có thể làm thay đổi cấu trúc trung tâm hoạt động của enzym. - pH làm thay đổi trạng thái ion hóa của cơ chất, tại pH tối thích phân tử cơ chất được ion hóa tới trạng thái thích hợp nhất cho sự kết hợp với enzym. Nhờ đó phản ứng có vận tốc cao nhất. Hoạt tính của enzym cũng phụ thuộc vào trạng thái bền của protein, ở pH quá cao hoặc quá thấp protein bị biến tính do đó enzym cũng bị mất hoạt tính. Trong đề tài này đã sử dụng enzyme pectinase. Enzyme được dùng với mục đích là: Thủy phân dịch quả nhằm tăng hiệu suất dịch ép, đồng thời góp phần làm trong dịch quả. 1.2.6. Vi sinh vật sử dụng trong chế biến nước giải khát lên men. Giới thiệu chung về nấm men: - Nấm men là nhóm vi sinh vật được dùng trong công nghiệp, hầu hết nấm men là đơn bào, không chuyển động. Hình dạng và kích thước của chúng thay đổi tuỳ theo điều kiện môi trường .Nói chung nấm men có dạng hình cầu, hình trứng , hình bầu dục, ...có kích thước tương đối lớn, chiều dài 6 ÷ 10 micromet có khi 12 ÷ 18 micro met, chiều ngang từ 4 ÷ 8 micromet. 27 - Về cấu tạo tế bào nó cũng gồm màng, nguyên sinh chất, hạch. Trong nguyên sinh chất chứa không bào và các chát chứa đựng khác: Glycogen, granuloza, chất béo, volutin,... - Nấm men có thể sinh sản theo lối nảy chồi, phân chia hoặc tạo thành bào tử. Nhóm nấm men sinh sản theo hình thức nảy chồi và phân chia có nhiều trong tự nhiên. Và nhiều loại trong nhóm này có khả năng lên men rượu nên được ứng dụng trong sản xuất rượu bia, rượu vang, sản xuất nước giải khát lên men,...Tế bào nấm men giàu protein, vitamin và đặc biệt là vitamin nhóm B và tiền vitamin D. Vì vậy mà nấm men hay được sử dụng bổ sung làm chất dinh dưỡng vào thức ăn cho gia súc. Mặt khác nấm men không sinh độc tố, do vậy mà nấm men hay được sử dụng trong chế biến các sản phẩm dành cho người như lên men rượu vang, nước quả lên men,...Trong quá trình phát triển hình thái của nấm men có thể thay đổi như sau: + Ở nấm men trẻ : (qua 12 ÷ 16giờ nuôi cấy) màng mỏng, căng nguyên sinh chất đồng nhất, không bào chưa có hoặc mới bắt đầu xuất hiện, tế bào sinh sản chiếm tỉ lệ cao. + Ở nấm men trưởng thành (24 ÷ 48 giờ nuôi cấy) kích thước điển hình, không bào lớn, số không bào có thể đến hai, lượng glucogen tăng tế bào sinh sản chiếm 10-15%. + Ở nấm men già (đã nuôi cấy từ 72giờ trở lên) màng dày nhẵn, nguyên sinh chất không đồng nhất, không bào lớn, lượng chất béo tăng, tế bào hầu như không sinh sản nữa, không có glucogen, tế bào chiếm tỉ lệ lớn hơn. Nấm men trong lên men rượu vang, nước quả lên men thường có 3 loại là men tự nhiên và men nuôi cấy thuần chủng. 1.Men tự nhiên : Men tự nhiên hệ vi sinh vật trong lên men vang, nước quả lên men tự nhiên tương đối phức tạp và không đồng nhất. Trong môi trường nước quả tươi có các nhóm vi sinh vật khác nhau nhiễm vào từ môi trường xung quanh từ thân, lá, vỏ, quả, trong đó phần lớn là nấm men, nấm mốc, một số ít là vi khuẩn không sinh bào tử, xạ khuẩn...Nấm men trong dịch quả thường ít hơn nấm mốc song lại có khả năng sinh trưởng và phát triển nhanh hơn trong điều kiện yếm khí hoặc thiếu oxy, đồng 28 thời lên men tích tụ cồn.Chính nhờ điều kiện và trong dung dich cồn sẽ làm ức chế nấm mốc, tạo điều kiện cho nấm men phát triển chiếm ưu thế trong quá trình lên men. Các men tự nhiên hay men dại luôn có sẵn trên bề mặt của quả. Đó là một số loại như: Saccharomyces apiculata có hình múi chanh nó có khả năng lên men tại 4 ÷ 5 độ rượu. Ngoài ra còn có mycoderma có khả năng phân giải axit malic thành axic latic làm cho rượu ít bị chua gắt. Hay còn có các loại khác như: Hancelnula, gichia...tạo màng trắng trên rượu. Nhưng nếu để men dại phát triển tự nhiên thì quá trình lên men rất khó điều chỉnh và chất lượng sản phẩm thu được không ổn định. Khi nền công nghiệp ngày càng phát triển thì con người đã có những biện pháp cần thiết để diệt men dại và thay vào đó là nuôi cấy nấm men thuần chủng, với những đặc tính sinh học nhất định sẽ giúp cho quá trình chế rượu vang, nước quả lên men đem lại hiệu quả và chất lượng cao. 2. Men nuôi cấy thuần chủng. Men nuôi cấy thuần chủng hệ sinh vật trong lên men tự nhiên rất phức tạp nên thường cho độ cồn không cao (<10% V), dễ bị nhiễm có mùi chua của axit acetit, chất lượng rượu ít được đảm bảo, mùi vị rượu không hài hoà. Do đó việc áp dụng các chủng nấm men thuần chủng trong sản xuất nước quả lên men ở quy mô công nghiệp đang được phổ biến rộng rãi trên thế giới. Những chủng nấm men thuần khiêt thường cho lên men nước giải khát cũng như rượu vang là: Saccharomycess vini, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces ellipoidies, Saccharomyces avifom,...Ưu điểm khi dùng nấm men thuần khiết là thời gian lên men nhanh, quá trình lên men không bị dừng giữa chừng, nồng độ cồn thu được cao hơn lên men tự nhiên 0,1 ÷ 1 độ, sản phẩm có màu sáng hơn, vị thanh khiết. - Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang và nước quả lên men thuộc giống Saccharomyces. Theo phân loại của Yelio V.N.P giống này có vị trí như sau: + Lớp Ascomyces . + Bộ Saccharomyces. 29 + Họ phụ Saccharomyces toideae. + Giống Saccharamyces có tới 18 loài nhưng chỉ có một số loài hay được sử dụng sản xuất nước quả lên men cũng như rượu vang. + Saccharomyces cerevisiae. + Saccharomyces vini. + Saccharomyces oviformis. + Saccharomyces chevalieri. 3.Men bánh. Men bánh là men nhân dân sản xuất ở các vùng có tập quán nấu rượu. Vì nguyên liệu dùng để thế rượu trong nhân dân là gạo nên môi trường nền là bột gạo kết hợp với một số vị thuốc bắc. Sau khi thế xong các khối men giống như bánh hình tròn men bánh có thể bóp vụng, rây qua để loại các tạp chất, bỏ thẳng vào nước quả rồi trộn đều. Ưu điểm cơ bản của men bánh là ở đâu cũng dùng được, chỗ nào cũng dùng được không như men ống muốn dùng phải có phòng thí nghiệm. Nếu sản suất ít thì để tự túc thì dùng những lượng men nhỏ, men bánh càng thích hợp để có thể lên men đạt kết quả người ta đã nghiên cứu các điều kiện hoạt động của men. 3. Điều kiện hoạt động của men Là một sinh vật, men sản sinh trao đổi chất, phải có nguồn năng lượng để họat động, phải tìm thấy trong môi trường nước quả những nguyên liệu cần thiết để xây dựng bản thân mình khi lên men đường, men tạo ra một nguồn năng lượng cần thiết hoạt động theo phương trình : Nhưng khi lên men, năng lượng sử dụng được ít, từ sự phân hủy một mol đường men chỉ sử dụng khoảng 15 kcal số năng lượng này không đủ để men sinh sản, đặc biệt trong giai đoạn lên men đầu. Khi lên men sinh sôi nẩy nở theo cấp số nhân. Vì vậy, men không chỉ lên men đường trong điều kiện không có oxy mà còn hô hấp có oxy theo phương trình : C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 30 Trường hợp này số năng lượng men có thể sử dụng được cao gấp hơn 20 lần khi lên men cùng một phân tử đường. Số lượng tế bào men có tăng, men có sinh sản mạnh thì mới có lên men đó là hai hiện tượng nhất quyết phải đi song song. Men sinh sản càng nhanh thì lên men đường càng chóng và men còn cần oxy để có thể sinh sản nhanh trong giai đoạn đầu. Ngoài ra, men còn cần nước, cần cacbon nhưng nước không bao giờ thiếu, cacbon có ngay trong đường. Do vậy, phần dưới đây xin nói tới các nhu cầu của men như oxy, nhiệt, chất khoáng, axit amin, vitamin và các chất khác. a. Ảnh hưởng của oxy Mặc dù lên men rượu là một quá trình yếm khí, khi cho lên men trong giai đoạn đầu cần phải cho nước quả tiếp xúc với oxy của không khí. Nếu men có thể lên men trong điều kiện thiếu oxy đó là vì trong tế bào men cồn có những chất chứa nhiều oxy. Yêu cầu oxy cao nhất khi lên men bắt đầu, số lượng tế bào men tăng nhanh .Do đó, khi sản xuất nước cái men để cấy vào nước quả, người ta thường áp dụng các biện pháp tăng oxy cho nước cái men: lắc cơ giới cho oxy tăng nhanh vào nước ,dùng bơm bơm thêm oxy vào nước. Khi lên men với lượng nước quả lớn có khả năng thiếu oxy và lên men chậm thì người ta rút nước quả ra rồi trở lại phía trên bể lên men nhằm làm tăng oxy cho nước quả đang lên men. Tăng oxy chỉ có lợi trong giai đoạn đầu, làm quá muộn khi con men đã hoạt động yếu đi, do lượng cồn etylic tăng lên, một số các chất vi lượng bị sử dụng hết thì dù có oxy, men cũng không thể tái sinh sản mạnh, lên men cũng không nhanh thêm. b. Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ lên men và độ cồn đạt được và nó ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của nấm men. Mỗi loài men, thậm chí mỗi dòng men thích nghi với mỗi nhiệt độ nhất định. Nhiệt độ tối thích thay đổi tùy theo giai đoạn phát dục của nấm men: sinh sản, thở, lên men. Những điều kiện hoạt động khác C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O 31 cũng ảnh hưởng tới việc chọn nhiệt độ thích hợp, thí dụ nếu thiếu oxy, độ đường cao thì nhiệt độ lên men càng phải thấp, nếu nhiệt độ lên men không hết đường, dừng lại nửa chừng .Vì những lí do vừa nêu rất khó xác định nhiệt độ lên men tối ưu cho mỗi loài men, cho mỗi trường hợp lên men cụ thể. Từ nhiều thì nghiệm lên men ở nước, người ta rút ra những kết luận sau đây: - Trong giới hạn từ 15 ÷ 350C, nhiệt độ càng cao thì giai đoạn chuẩn bị từ khi cấy men đến khi những bọt CO2 đầu tiên xuất hiện càng ngắn lên men càng nhanh và kết thúc sớm. Nhưng nhiệt độ càng cao lên men càng hạn chế, độ cồn càng thấp, lượng đường còn lại trong rượu còn lại càng nhiều . - Nhiệt độ càng cao, số lượng tế bào men trong 1 ml dịch càng giảm.Vì vậy lượng đường phân huỷ được càng ít đi. - Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến quá trình lên men cũng tương tự như độ đường cao hay sự tiếp xúc hạn chế với oxy. - Tốt nhất là từ đầu đến cuối cho lên men ở cùng một nhiệt độ. Nhiệt độ ổn định dù ở mức khá cao 300C nhưng liên tục tốt hơn là lúc đầu ở 200C, rồi tăng lên 300C. Nơi lên men, vì vậy phải giữ nhiệt độ càng ổn định càng tốt, đêm và ngày không khác nhau nhiều. c. Ảnh hưởng của đường ,đạm , muối khoáng và pH nước hoa quả.  Đường: Đường là nguồn cung cấp thức ăn chính cho nấm men, trong đó đường glucose là loại đường thích hợp nhất cho các loại nấm men vì là loại đường đơn giản dễ đồng hóa. Trong dịch nước quả có đường glucose và fructose song lượng đường của chúng hấp thụ không ổn định vì vậy người ta phải bổ sung thêm đường saccarose, đường này nhanh chóng bị enzym chuyển thành đường khử ,dễ đồng hóa. Tỉ lệ đường càng cao thì rượu càng nhiều cồn etylic, cho nên thêm đường vào nước hoa quả là biện pháp phổ biến. Qua nhiều thí nghiệm người ta thấy khi nồng độ đường dưới 200g/l thì nấm men hoạt động bình thường, có những chủng lên men tốt ở nồng độ đường cao hơn (200 -220 g/l). Song nếu hàm lượng đường quá cao thì áp suất thẩm thấu của dung dịch cũng tăng cao làm ức chế hoạt động của nấm men do 32 hiện tượng co nguyên sinh chất dẫn đến việc không xảy ra hoặc quá trình lên men xảy ra chậm .  Đạm : 25 – 60% khối lượng khô của men là những chất có đạm vì vậy trong nước hoa quả phải có đủ đạm để men sinh sản nhanh và cường độ lên men tăng theo. Thường trong nước hoa quả có đủ đạm để cung cấp cho nhu cầu của men song cũng có trường hợp không đủ do một nguyên nhân nào đó như: sâu bệnh, hạn hán, tỉ lệ đạm thấp thì phải thêm đạm. Đối với chủng Saccharomyces, nguồn nitơ là muối amoni là thích hợp nhất vì men đồng hóa các dạng muối này. Nên cho thêm trước khi lên men, vì nếu cho muộn men không có khả năng đồng hóa đạm. Từ muối amoni, men có thể tự tổng hợp được tất cả axit amin và protein cần thiết cho mình, nhưng nếu cho thêm axit amin là dưới dạng hỗn hợp nhiều loại thì tác dụng hỗn hợp nhiều loại thì tác dụng kích thích rất rõ. Khả năng tổng hợp axit amin của men lớn, do đó cho thêm tương đối nhiều muối amoni thì hàm lượng đạm trong men tăng lên, khi men chết men tự hủy, axit amin hòa tan trong sản phẩm có thể tăng đạm tổng số cả sản phẩm lên tới ba, bốn lần .  Muối khoáng: Muối khoáng cần thiết cho men để cấu thành các tổ chức của mình, cũng cần để cấu thành các enzym là tác nhân gây ra các phản ứng sinh hóa trong nước lên men. Dưới đây là các khoáng chất chính của men rượu tính theo phần trăm khối lượng tro. Bảng 1.2. Các khoáng chất chính của men rượu STT Thành phần Hàm lượng 1 H2O 23 – 48% 2 Na2O 0.06 – 2,2% 3 CaO 1,0 – 4,5% 4 MgO 3,7 – 8,5% 5 Fe2O3 0,06 – 7,3% 6 P2O5 5 – 59% 7 SO3 0,4 – 6,3% 8 SiO2 0 – 1,8% 9 Cl 0,03 – 1,0% 33 Ngoài ra còn một lượng nhỏ các chất Al, Br, Cr, Cu, Pb, Au, Te, Sn, Zn, Sr…tất cả các muối khoáng chiếm 5 -10% khối lượng khô của men.  Độ pH: Các chủng nấm men trong quá trình sinh sản và phát triển chịu ảnh hưởng lớn của pH môi trường. Men chỉ hoạt động trong những giới hạn pH nhất định. Thực ra pH tối thích đối với Saccharomyces là 4 ÷ 6. Độ pH nước hoa quả từ 2,8 ÷ 3,8 không phải là tối thích, nhưng men vẫn hoạt động tốt còn khuẩn thì ức chế. Do đo, khi dùng nước quả độ pH 3,0 ÷ 3,5 không cản trở hoạt động của men nhưng nếu vì những điều kiện khác không thuận lợi như thiếu oxy, nhiệt quá cao men ngừng hoạt động thì nước quả lên men cũng không bị khuẩn làm hỏng.  Chất kích thích men Cũng như các sinh vật cao cấp men cần một số chất kích thích, trước hết là vitamin để sản sinh và hoạt động. Một số loại men có thể tổng hợp được những vitamin nhất định, lấy nguyên liệu từ các chất hữu cơ trong nước hoa quả. Những vitamin khác men không tự tổng hợp được nếu không có sẵn trong nước quả. Ngoài hoạt động của men và khuẩn, lượng vitamin còn bị nhiều yếu tố khác ảnh hưởng như: ánh sáng, lọc, xử lý nhiệt 1.2.7. Bản chất của quá trình lên men. Lên men là một quá trình oxy hóa khử xảy ra trong cơ thể sinh vật nhằm cung cấp năng lượng và các hợp chất trung gian cho tế bào sinh vật. Bởi lẽ cơ thể luôn luôn cần năng lượng mà năng lượng được tàng trữ dưới dạng ATP. Các phản ứng sinh hóa trong quá trình lên men là phản ứng tách và vận chuyển hydro ở dạng (H+ +e) dưới tác dụng của các emzym dehydrogenaza. Trong quá trình đó hydro được tách ra khỏi cơ chất chuyển đến tiếp nhận cuối cùng là chất hữu cơ. Hợp chất hữu cơ đó được khử tạo thành sản phẩm lên men rồi tích tụ lại trong môi trường dinh dưỡng. Tùy theo sản phẩm tích lũy nào chiếm ưu thế mà ta có thể lên men rượu, lên men lactic… Vì vậy bản chất của quá trình lên men là quá trình oxy hóa khử, quá trình oxy hóa khử đó lại xảy ra trong cơ thể sinh vật dưới tác dụng của hệ thống enzym, cho nên quá trình lên men còn được gọi là quá trình oxy hóa khử sinh học. 34 Lên men khác với hô hấp yếm khí và hô hấp hiếu khí. Hô hấp yếm khí được tiến hành trong điều kiện không có oxy tham gia. Hydro được chuyển qua mạch hô hấp đến chất tiếp nhận cuối cùng như nitrat hoặc sunfat. Hô hấp hiếu khí được tiến hành trong điều kiện có oxy tham gia. Hydro được chuyển qua mạch hô hấp đến chất tiếp nhận cuối cùng là oxy tạo thành nước. Còn lên men có thể thực hiện cả trong điều kiện yếm khí và hiếu khí, nhưng hydro được chuyển qua hệ thống enzym oxy hóa khử và tiếp nhận cuối cùng là một chất hữu cơ, chất hữu cơ bị khử tạo thành sản phẩm lên men tích lũy trong môi trường. Tuy nhiên lên men và quá trình hô hấp đều là quá trình oxy hóa khử sinh học. Cần phân biệt sự khác nhau giữa quá trình oxy hóa khử sinh học và quá trình đốt cháy các vật liệu tương tự trong lò hay nhiệt lượng kế mặc dù các cơ chất ban đầu và các sản phẩm cuối cùng giống nhau. Khi đốt cháy, năng lượng tỏa ra cùng một lúc dưới dạng nhiệt, trong khi đó lên men và hô hấp chỉ một phần năng lượng thoát ra dưới dạng nhiệt. Phần nhiệt chủ yếu được tích lũy dưới dạng hợp chất photpho giầu năng lượng hoặc trong các liên kết cao năng. Từ đó có thể chuyển hóa thành hóa năng, nhiệt năng hoặc cơ năng để cung cấp cho hoạt động sống. Hợp chất giàu năng lượng quan trọng của cơ thể là ATP. Trong cơ thể sinh vật sự tích lũy năng lượng và giải phóng năng lượng sử dụng cho hoạt động cơ thể là những quá trình thúận nghịch theo sơ đồ hóa học như sau: Như vậy quá trình lên men và sự hô hấp tế bào là những quá trình oxy hóa khử sinh học .Qua đó tế bào sinh vật thu được năng lượng. Năng lượng Oxy hóa khử sinh học ADP + H3PO4 ATP cung cấp cho hoạt động của cơ thểNăng lượng 35 • Cơ chế của quá trình lên men rượu. Quá trình lên men rượu là quá trình biến đổi các chất có đường thành ethanol, CO2 dưới tác dụng của nấm men. Nấm men thực hiện quá trình thủy phân đường phức tạp thành đường đơn giản. Cơ chế của phản ứng lên men rất phức tạp: Trong con đường chuyển hóa EmbDen – Meyerhofpanas và đặc biệt là chu trình Krep có vị trí then chốt. Để chế biến nước giả khát lên men người ta có thể sử dụng chủng nấm men thuần khiết như: Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces uvarum ...Trong các chủng nấm men trên thì saccharomyces cerevisiae được sử dụng phổ biến nhất. Nấm men này có khả năng kết lắng rất nhanh. Kích thước của chúng vào khoảng (3- 8) x (5-12) micro met, có hình bầu dục hoặc hình tròn chúng sinh sản theo cách nảy chồi. Để nghiên cứu và chế biến nước giải khát lên men từ quả ổi em sử dụng chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae được giữ trong ống nghiệm, men ở dạng tiềm sinh trên môi trường sạch chủng nấm men này có nguồn gốc tại Việt Nam. Trong đề tài nay, em sử dụng nấm men mua tại địa chỉ: VIỆN VI SINH VẬT VÀ CÔNG NGHẸ SINH HỌC. - Website: BIOTECHVNU.EDU.VN - TEL: 0912355001 36 Triozaphotphat- dehydrogenaza Photphoglyxerat- mutaza Photphoglyxerat- mutaza Glucoza Glucoza- 6- photphat Fructoza- 6- photphat Fructoza 1- 6- di. photphat Triozo - photphataza - izomerraza Glyxerin + H3PO4 Glyxerophotphat Axit 1,3 .diphotphoglyxeric Axit - 3 . photphoglyxeric Dioxyaxetonphotphat Aldehit - 3 . photphoglyxerinic Axit photphoenolpyruvic Axit pyruvic Axit - 2 . photphoglyxeric Photphoglucoizomeraza ATD Hexokinaza ADP NADH2 Glyxerophotphat-dehydrogenaza NAD Photphotaza ATD Hexokinaza ADP P Glucozaphophataza H2O P Fructoza - 1 - 6. diphotphataza H2O NAD NADH2 +H3PO4 ADP ATP Enolaza -H2O ADP Pyruvatkinaza ATP 37 CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU: Mục đích nghiên cứu: Nhu cầu sử dụng nước giải khát ngày càng lớn. Có thể nói lĩnh vực này phát triển rất mạnh mẽ. Chính vì thế, với đề tài này hi vọng sẽ đóng góp một phần nhỏ vào sự thành công đó: Một mặt nhằm tạo nên sự đa dạng và phong phú về chủng loại của sản phẩm, mặt khác giải quyết vấn đề nan giải của ngành trái cây Việt Nam. Hơn thế nữa sản phẩm nước giải khát lên men là loại nước uống có độ cồn nhẹ (khoảng 5 đến 7 độ cồn) rất phù hợp với tất cả mọi tầng lớp của xã hội, nhất là với thế hệ trẻ ngày nay. Đồng thời quá trình nghiên cứu nhằm đưa ra các thông số phù hợp nhất để xây dựng một quy trình hoàn chỉnh nhất. 2.1.2. Nguyên liệu ổi. Ổi được dùng để nghiên trong đề tài này là ổi Sá Ly. Đây là loại ổi rất phổ biến ở phía Nam, nhất là vùng miền Tây Nam Bộ. Giống ổi cây không cao lắm, lá to, tán lá thưa. Trái to, hình trái lê, cùi dày, ít hạt Hiện nay theo số liệu của Viện công nghệ cây ăn quả miền Nam có 12 giống ổi Sá Lỵ với 3 màu ruột chính là: trắng, vàng nghệ, đỏ hồng. 2.1.3. Các thiết bị và dụng cụ trong nghiên cứu. - Máy ép trái cây. - Máy do pH. - Khúc xạ kế. - Cân kỹ thuật. - Nồi inox. - Bộ chưng cất rượu. - Vải lọc. - Bình tam giác. - Bể điều hòa nhiệt. - Và các dụng cụ khác. 38 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 2.2.1. Phương pháp vi sinh. - Môi trường nhân giống là: Dịch ép thịt quả có độ đường 100 g/l, pH = 3,5. - Môi trường lên men là: Dịch quả có pH = 3,5. - Đếm tế bào nấm men sử dụng buồng đếm và kính hiển vi. 2.2.2. Phương pháp hóa học. - Xác định hàm lượng đường tổng số và đường khử bằng phương pháp Bertrand. - Xác định hàm lượng axit tổng số bằng KOH 0,1N chỉ thị phenolphthalein - Xác định hàm lượng cồn bằng bộ chưng cất rượu và khúc xạ kế 1E. - Xác định độ ẩm của nguyên liệu bằng phương pháp sấy. - Xác định hàm lượng tro toàn phần bằng phương pháp nung ở nhiệt độ cao 5500 đến 6000 C. - Xác định độ đặc bằng khúc xạ kế 1E. 2.2.3.Phương pháp cảm quan. Đánh giá các chỉ tiêu độ trong, mùi, vị của bán thành phẩm và thành phẩm. 2.2.4. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu. Hình 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ axit toàn phần Nghiền nhỏ với nước cất Cân mẫu (mỗi mẫu 10 g) Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Lọc Lấy 25 ml dịch lọc Chuẩn độ bằng NaOH 0,1 N Thêm nước cất vừa đủ 50 ml Xác định độ axit 1. Bố trí thí nghiệm xác định độ axit toàn phần 39 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu Cốc đã rửa sạch Sấy 1000 C Khối lượng không đổi Để nguội trong bình hút ẩm cân Để nguội trong bình hút ẩm Cân mẫu (mỗi mẫu 10 g) Kkối lượng không đổi cân Xác định hàm lượng ẩm Sấy 1000 C Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 2. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu 40 3. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng tro toàn phần của nguyên liệu Hinh2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng tro toàn phần của nguyên liệu Cốc đã rửa sach Nung ở 5500 C Khối lượng không đổi Để nguội trong bình hút ẩm cân Để nguội trong bình hút ẩm Cân mẫu (mỗi mẫu 5 g) Khi tro chuyển sang màu trắng cân Xác định hàm lượng tro Nung ở 5500 C Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 41 4. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng đường khử của nguyên liệu Hình 2.4:Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng đường khử của nguyên liệu Thêm nước cất vào Xác định thể tích dịch lọc (V ml) Nghiền tiếp và lọc Lấy V1 ml Đun cách thủy 800 C,15 phút Nghiền nhỏ Cân mẫu (mỗi mẫu a g) Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Khử tạp bằng chì acetat Hút 10 ml dịch lọc cho vào cốc thủy tinh (chứa 10 ml feling A+ 10 ml feling B đã được đun sôi) Lọc Đun sôi (3 phút) Để lắng kết tủa Gạn rửa kết tủa Hòa tan kết tủa bằng dung dịch bertrand Chuẩn độ bằng KMnO4 0,1N Xuất hiện màu hồng, đọc thể tích KMnO4 0,1N Xác định hàm lượng đường khử 42 5. Quy trình dự kiến. Nước quả lên men là một mảng của nước giải khát. Về nguyên tắc có thể lựa chọn một trong các công nghệ để sản xuất nước giải khát có độ cồn nhẹ theo 2 phương pháp: - Sản xuất từ loại vang có chất lượng cao. - Lên men trực tiếp: Đây là phương pháp có thể chủ động hoàn toàn được công nghệ sản xuất và chất lượng sản phẩm, dễ thực hiện và có thể thực hiện được bất cứ thời gian nào trong năm, sản phẩm có chất lượng tốt, giá thành ổn định và giá thành không cao. Hình 2.5: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nước giải khát lên men từ ổi. Sau khi xây dựng và thực nghiêm quy trình dự kiến thì em tiến hành nghiên cứu một số công đoạn sau: − Hàm lượng enzyme pectinase bổ sung vào thịt quả để ủ. Ổi Rửa sạch, cắt miếng Ép Lọc Dịch quả Điều chỉnh thành phần Thành phẩm Đường, pH Nấm men Lên men Xử lý sau lên Nhân giống Đóng chai Thanh trùng, làm nguội Bao bì 43 − Công đoạn điều chỉnh thành phần: chủ yếu ở đây nghiên cứu hàm lượng đường bổ sung vào dịch lên men. Và cố định pH cho dịch quả trước khi lên men. Sau đó đánh giá cảm quan bán thành phẩm . − Công đoạn đếm sô tế bào của dịch tăng sinh. − Công đoạn lên men: Nghiên cưu tỉ lệ dịch nấm men cho vao lên men và thời gian kết thúc quá trình lên men. Đồng thời đánh giá cảm quan bán thành phẩm. Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định số lượng tế bào nấm men theo thời gian tăng sinh 6. Bố trí thí nghiệm xác định số lượng tế bào nấm men theo thời gian tăng sinh Chất kích thích lên men Vitamin B1, sunphat amon (NH4)2SO4 Dịch quả Số tế bào Số tế bào Số tế bào Số tế bào Số tế bào Số tế bào ống giống Điều chỉnh thành phần (hàm lượng đường 10 ÷ 12%, pH = 3,5) Bình tam giác Thanh trùng ở 1210C, T= 10 phút Cấy nấm men Cấy phân lập Nghiên cứu số lượng tế bào nấm men theo thời gian lên men 24h4h 8h 12h 16h 20h Sục khí 44 7. Bố trí thí nghiệm xác định Enzym pectinase cần bổ sung thích hợp Theo quy trình dự kiến thì không nghiên cứu công đoạn này. Nhưng do hàm lượng pectin trong ổi nguyên liệu khá cao (0,7% tương ứng với độ chín kĩ thuật) làm cho sản phẩm thu được bị đục và hiệu suất thu dịch ép bị ảnh hưởng. Vậy nên sau khi thực nghiệm quy trình dự kiến và tiến hành đánh giá sản phẩm em quyết định bố trí thí nghiệm nghiên cứu công đọan này. Hình2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định Enzym pectinase cần bổ sung thích hợp Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 -200g thịtquả -không Pectinase -200g thịt quả -0.3 ml pectinase -200g thịt quả -0.4 ml pectinase -200g thịt quả -0.5 ml pectinase -200g thịt quả -0,2 ml pectinase Ổi Rửa sạch Cắt miếng 1000g thịt quả Lượng Pectinase cần bổ sung thích hợp Cảm quan ở mỗi mẫu: độ trong Ủ 400C, thời gian = 1 ÷ 1,5 giờ Ép dịch Xác định Độ dặc của dịch ép Số ml dịch ở mỗi mẫu 45 8. Bố trí thí nghiệm xác định lượng đường bổ sung thích hợp cho lên men. Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng đường bổ sung thích hợp cho lên men. Bổ sung enzyme pectinase thích hợp Ép Ủ 400C, thời gian = 1 ÷ 1,5 giờ Lọc Nghiên cứu xác định hàm lượng đường Dịch quả 150 Bx Xử lý sau lên men Đánh giá chất lượng chọn hàm lượng đường thích hợp 210 Bx 190 Bx 170 Bx Thịt quả Lên men T = 72h Nấm men Nhân giống pH=3,5 t0 = mt Sản phẩm 46 9. Bố trí thí nghiệm xác định lượng nấm men thích hợp. Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng nấm men thích hợp. %tỉ lệ nước cái men so với dịch quả Thịt quả Bổ sung enzyme pectinase thích hợp Ủ ở 400C, T = 1 ÷ 1,5h Ép Lọc Dịch quả Điều chỉnh thành phần (hàm lượng đường để dịch quả đạt đến 170Bx và pH = 3,5) Nghiên cứu tỉ lệ nấm men Xử lý sau lên men Đánh giá chất lượng xác định lượng nấm men thích hợp 2% 3% 4% 5%: Lên men Sản phẩm 47 10. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men Hình 2.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men Hàm lượng đường,axit xitric, nấm men Thịt quả Bổ sung enzyme thích hợp Ủ ở 400C, T = 1 ÷ 1,5h ÉP Lọc Dịch quả Điều chỉnh thành phần Lên men Xử lý sau lên men Sản phẩm Đánh giá chất lượng và xác định thời gian lên men thích hợp 24h (2 ngày) 48h (3 ngày) 72h (4 ngày) 96h (5 ngày) 48 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1.KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC, ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN CỦA ỔI NGUYÊN LIỆU : Hàm lượng nước : 86,3% Đường khử : 4,190 g(%) Khoáng : 1,895 Axit tổng số: 0,7 (%) Cảm quan : - Hương vị: Thơm nhẹ - Trạng thái quả: Hơi mềm - Màu sắc: Vàng xanh Nhận xét: Qua số liệu trên ta nhận thấy rằng: Hàm lượng ấm của ổi khá cao tới 86,4%. Vậy nên ổi là nguyên liệu phù hợp để ép lấy nước phục vụ cho ngành thực phẩm nước uống. Song lượng đường của nguyên liệu ban đầu không cao chỉ ở 4,190 (g%). Vậy nên khi chế biến cần chú ý tới hàm lượng nước bổ sung và hàm lượng đường bổ sung vào dịch lên men để lên men, bởi những yếu tố này ảnh hưởng khá lớn đến giá thành sản phẩm sau này. 3.2. THỰC NGHIỆM QUY TRÌNH DỰ KIẾN. Sau khi đưa ra quy trình dự kiến, em tiến hành làm sản phẩm theo quy trình dự kiến đó. Sau đó đem sản phẩm đi xác định một số thành phần hóa học và lập hội đồng đánh giá cảm quan gồm 5 thành viên, kết quả thu được như sau: - Độ cồn: 8,5 độ. - Hàm lượng đường còn lại: 7 g/l. - Kết quả đánh giá cảm quan: 49 Bảng 3.1. Bảng điểm cảm quan sản thẩm thực nghiêm quy trình dự kiến Điểm của các kiểm nghiệm viên Chỉ tiêu chất lượng A B C D E TSĐ ĐTB HSQT ĐTBCTL Độ trong 3 2 3 3 3 14 2,8 0,8 2,24 Mùi 3 3 4 3 2 15 3 1,2 3,6 Vị 4 2 3 3 3 16 3 2 6 Nhận xét: Sản phẩm thu được theo quy trình dự kiến có độ cồn quá cao so với mặt hàng nước giải khát, bên cạnh đó nó lại có hàm lượng đường còn lại là: 7 g/l điều này có nghĩa là quá trình lên men không triệt để. Đồng thời điểm cảm quan thu được từ các kiểm nghiêm viên khá thấp (chỉ đạt tới 11,84 điểm cho cả 3 chỉ tiêu). Vậy theo tiêu chuẩn Việt Nam 3215 – 79 thì sản phẩm này đạt loai trung bình. 3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN ĐẾN SỐ LƯỢNG TẾ BÀO NẤM MEN CỦA DỊCH TĂNG SINH. Lượng nấm men đưa vào dịch quả để lên men ảnh hưởng khá lớn đến chất lượng của sản phẩm: Độ rượu, đường còn lại, màu sắc, mùi vị.Vậy, nhằm tạo ra sản phẩm tốt nhất, em tiến hành nghiên cứu, chọn thời gian tăng sinh thích hợp nhất. Bảng 3.2. Tổng hợp kết quả ảnh hưởng của thời gian đến số lượng tế bào nấm men của dịch tăng sinh. Mẫu Hàm lượng đường ban đầu(100 Bx) Độ pH Nhiệt độ (t0) Thời gian (h) Số lượng tế bào nấm men (triệu) 1 2 3 4 5 6 7 100 Bx 100 Bx 100 Bx 100 Bx 100 Bx 100 Bx 100 Bx 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 30 30 30 30 30 30 30 4 8 12 16 20 24 28 1 4 10 18 36 47 63 50 Hình 3.1: Ảnh hưởng của thời gian đến số lượng tế bào nấm men Nhận xét: Sau 4 giờ tăng sinh lượng nấm men có trong dịch quả là: 106 tế bào/ml. Nhưng sau 8 giờ lượng tế bào bắt đầu tăng lên rất nhanh (4.106 tế bào/ml) và đạt đến giá trị 47.106 tế bào/ml sau 24h. Và sau 28 h thì lượng tế bào nấm men trong một ml dịch là 63.106 tế bào/ml. Số lượng tế bào nấm men (tế bào/ml) 1 36 47 4 10 18 4 8 12 16 20 24 63 28 Thời gian tăng sinh (h) 51 Theo kết quả thu được khi chạy thời gian tăng sinh thì ở 24h số lượng tế bào/ml đã đạt tới số lượng khá cao 47.106 tế bào. Thực sự khi dừng ở kết quả này và ở thời gian tăng sinh 24h là thời gian đem đi lên men dịch quả, em phần nào hơi e ngại. Bởi theo như một số tài liệu luân văn tốt nghiệp của các anh chị khóa trước thì số lượng tế bào trong nước cái men chỉ dừng ở 15.106 tế bào/ml. Nhưng theo như các tài liệu tham khảo và kiế thức tích lũy trong quá trình học tập: thời gian tăng sinh là 24h thì nấm men đạt đến đỉnh cao nhất của nó như: kích thước đạt đến điển hình, không bào lớn, số không bào có thể đến hai….Vậy nên em đã quyết định dừng và chọn thời gian tăng sinh ở 24h. Như vậy, nếu thời gian tăng sinh là 24h thì lượng tế bào nấm men đem đi lên men là:47.106 tế bào/ml. 3.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH LƯỢNG ENZYME PECTINASE BỔ SUNG THÍCH HỢP Bảng 3.3. Bảng kết quả tổng hợp thí nghiệm xác định lượng enzym pectinase bổ bung thích hợp. Mẫu Lượng thịt quả ban đầu (g) Lượng enzym pectinase (ml) Nhiệt độ (0C) Thời gian (phút) Lượng dịch ép (ml) Điểm cảm quan độ trong của dịch ép (ĐTBCTL) Độ đặc của dịch ép (0Bx) 1 200 0 30 90 150 1,76 6,0 2 200 0,2 30 90 200 2,08 6,5 3 200 0,3 30 90 230,5 3,52 6,9 4 200 0,4 30 90 232 2,88 7,0 5 200 0,5 30 90 234,5 2,4 7,0 3.2.1. Kết quả thể tích dịch ép thu được khi bổ sung enzym pectinase. Enzyme pectinase là yếu tố khá quan trọng đối với công đoạn thu dịch quả. Bởi nó sẽ thủy phân thịt quả nhằm tăng hiệu suất dich ép, đồng thời tạo cho dịch ép trong hơn và hạn chế hiện tượng sản phẩm bị đục. 52 0 50 100 150 200 250 0 0.2 0.3 0.4 0.5 VTB Hình 3.2: Số ml dịch ép thu được khi bổ sung enzym pectinase Nhận xét Tất cả các mẫu thí nghiệm dều đem đi ủ ở điều kiện 400C,, thời gian ủ ổn định là 90 phút. Kết quả phân tích thể hiện qua hình 3. 2. - Mẫu không có enzym pectinase (mẫu đối chứng): Khi không sử dụng sử dụng enzym pectinase, dịch chiết thu được rất thấp chỉ đạt 160 ml/200g. Khi tiến hành bổ sung 0,2 ml enzyme pectinase thì số ml dịch tăng lên đáng kể (200), cao gấp 1,25 lần so với khi không sử dụng enzym. Tiếp tục với mẫu bổ sung 0,3 ml enzym pectinase thì hiệu suất ép tăng lên tới 230,5 ml. Như vậy ở mẫu bổ sung 0,3 ml enzym pectinase lượng dịch thu được lớn hơn rất nhiều so với 2 mẫu trước. Dịch ép trung bình (ml) Thể tích enzym pectinase bổ sung (ml) 53 Ở mẫu bổ sung 0,4 (232 ml) và 0,5 (234.5) ml enzym pectinase thì lượng dịch tiếp tục tăng lên, nhưng lượng tăng lên đó không lớn. Tóm lai: Mẫu bổ sung 0,2 hay 0,3 hay 0,4 hay 0,5 ml enzym thì sẽ thu được lượng dịch ép lớn hơn rất nhiều so với mẫu không bổ sung. 3.1.2.Kết quả nghiên cứu xác định lượng enzyme pectinase thích hợp bằng cách đánh giá chỉ tiêu cảm quan độ trong. Sau khi ép dịch xong thì đem đi xác định thể tích dịch thu được. Sau đó tiến hành đánh giá cảm quan. Dịch sau khi đem đi ủ enzym rồi tiến hành ép thì chỉ tiêu cảm quan quan trọng nhất ở đây là độ trong của dịch. Vì mục đích chính của công đoạn ủ ezyme là dùng enzyme để thủy phân protopectin, làm rữa mô quả tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ép và làm cho nứoc quả ép trong hơn. Do đó để xác định được thể tích enzyme pectinase thích hợp, em đã lập hội đồng cảm quan gồm 5 thành viên và tiến hành đánh giá. Sau khi thu được kết quả điểm của các kiểm nghiệm viên thì đưa ra điểm trung bình và cuối cùng lấy kết quả đó nhân với hệ số quan trọng của chỉ tiêu độ trong là 0,8. Bảng 3.4. Bảng điểm cảm quan dịch quả sau khi bổ sung enzym. Điểm của các kiểm nghiệm viên. Độ trong Mẫu Lượng enzym pectinase bổ sung (ml) A B C D E ĐTB chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng ĐTB có trọng lượng 1 0 2 2 3 2 2 2,2 0,8 1,76 2 0,2 3 2 3 2 3 2,6 0,8 2,08 3 0,3 5 4 5 4 4 4,4 0,8 3,52 4 0,4 4 4 3 4 3 3,6 0,8 2,88 5 0,5 2 4 3 3 3 3 0,8 2,4 54 Kết quả cảm quan được thể hiện qua biểu đồ: 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 0.2 0.3 0.4 0.5 ĐTBCTL Hình 3.3: Ảnh hưởng của lượng enzym pectinase bổ sung đến độ trong của dịch ép Nhận xét: Mẫu đối chứng có điểm trung bình thấp nhất (1,8). Bởi dịch ép đục, nhiều cặn. Đối với mẫu bổ sung 0,2ml enzym pectinase màu sắc của dịch đẹp hơn, trong hơn nhưng vẫn còn nhiều vẩn đục. Mẫu có hàm lượng enzym 0,3ml có điểm cảm quan cao nhất (3,5). Bởi dịch ép có màu đẹp, trong và rất ít vẩn đục. Hai mẫu bổ sung 0,4 ml và 0,5 ml enzym có điểm cảm quan thấp hơn so với mẫu 0,4. Mẫu bổ sung 0,4 và0,5ml enzym có thể tích dịch cao hơn mẫu 0,3ml nhưng lượng chênh lệch đó không lớn, đồng thời điểm cảm quan lại thấp hơn khá nhiều. Điểm cảm quan về độ trong của dich ép Thể tích enzyme pectinase bổ sung (ml) 55 Vậy bổ sung 0,3ml enzyme pectinase vào 200g thịt quả là phù hợp nhất. Hay 0,15ml/100g thịt quả. 3.1.3. Kết độ đặc của dịch ép sau khi bổ sung enzyme pectinase 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 0 0.2 0.3 0.4 0.5 KQTB Hình 3.4: Ảnh hưởng của hàm lượng enzym pectinase tới độ đặc của dịch ép Nhận xét: Độ đặc ban đầu của nguyên liệu (tức mẫu không bổ sung enzym) khá thấp (6,0). Đối với mẫu bổ sung enzym pectinase ta thấy độ đặc của dịch ép tăng lên rõ rệt: tăng từ 6,0 đến 6,5 tương ứng với 0,2ml enzyme. Khi tăng lượng enzyme lên 0,3ml thì độ đặc tiếp tục tăng lên 6,9. Song tiếp tục tăng enzym thì độ đặc cũng tăng nhưng có xu thế tăng rất ít ( từ 6,9 đến7,0) Vậy qua trên nhận thấy rằng: hàm lượng enzyme 0,3ml là thích hợp nhất, hay bổ sung 0,15ml enzym vào 100g thịt quả thì sẽ thu được dịch quả tôt nhất. Độ đặc (0 Bx) Thể tíchenzyme pectinase bổ sung (ml) 56 3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG CỦA DỊCH QUẢ LÊN MEN. Hàm lượng đường là yếu tố ảnh hưởng rất lớn tới độ cồn của sản phẩm. Do đó hàm lượng đường là yếu tố ảnh hưởng mạnh mẽ đến mùi, vị của sản phẩm. Kết quả thu được sau khi bố trí thí nghiệm và theo dõi thí nghiệm: 3.4.1. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả, đánh giá các chỉ tiêu hóa học, cảm quan của nước giải khát lên men thành phẩm. Bảng 3.5: Bảng kết quả tổng hợp thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả lên men. Hàm lượng đường ban đầu (0Bx) Độ pH Tỉ lệ nước cái men so với dịch quả lên men Mật độ men có trong nước cái men (tế bào) Thời gian lên men (ngày) Nhiệt độ (0C) Độ cồn (%V) ĐCQ có trọng lượng (ĐTB) 15 3,5 3% 47.106 3 30 5.5 12 17 3,5 3% 47.106 3 30 6.2 17,3 19 3,5 3% 47.106 3 30 7.0 14,2 21 3,5 3% 47.106 3 30 7.2 9,8 57 Hình 3.5: Sơ đồ biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến độ cồn Nhận xét: Qua các thí nghiệm và kết quả trên ta thấy: Hàm lượng đường càng tăng thì giai đọan lên men cang kéo dài. Đó là vì cùng với một lượng tế bào nấm men, thì lượng cơ chất càng nhiều dẫn đến thời gian cần để chuyển hóa cơ chất càng dài. Khi hàm lượng đường tăng lên từ 150Bx đến 190Bx thì độ cồn của nước giải khát lên men tăng dần từ 5,5 đến 7,2. Nhưng khi hàm lượng đường tăng lên tới 210Bx thì độ cồn có xu hướng giảm dần. Điều này có thể giải thích như sau: Khi hàm lượng đường tăng cao, tức là trong dịch lên men lúc này hàm lượng chất hòa tan quá cao, mà nồng độ chất hòa tan thường gây áp suất thẩm thấu lên màng tế bào nấm men. Vậy nên lúc này ở tế bào xảy ra hiện tượng tách nước ra ngoài môi trường. Vì thế tế bào xảy ra hiện tượng mất nước hay còn gọi là teo nguyên sinh 15 17 19 21 5.5 7.0 6.2 7.2 0Bx Độ cồn (% V) 58 chất. Do đó làm thay đổi khả năng trao đổi chất của tế bào, làm tế bào nấm men dễ bị chết. 3.3.2. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường bổ sung bằng cách đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của nước giải khát lên men thành phẩm. Sau khi kiểm tra kết quả lên men của các mẫu thí nghiệm bằng phương pháp hóa học ở 4 hàm lượng đường là: 150Bx, 170Bx, 190Bx, 210Bx. Và pH = 3,5 lấy 4 mẫu đi tiến hành đánh giá cảm quan. Ở đây 3 chỉ tiêu là: Độ trong, mùi, vị. Trong 3 chỉ tiêu này thi cả 3 đề có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm, nó góp phấn giúp quá trình nghiên cứu đưa ra được thông số thích hợp nhất, để đưa ra được quy trình sản xuất tốt nhất. Do đó để chọn được hàm lượng đường ban đầu của dịch quả nói riêng và các thông số khác trong đề tài, em sẽ lập hội đồng cảm quan gồm 5 thành viên kiểm tra3 chỉ tiêu: độ trong, mùi và vị của nước giải khát lên men. Bảng 3.6: Bảng điểm cảm quan về độ trong của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng đường bổ sung. Điểm cảm quan của các kiểm nghiện viên Độ trong Mẫu Hàm lượng đường ban đầu (0Bx) A B C D E ĐTB HSQT ĐTBCTL 1 15 2 4 3 3 3 3 0,8 2,4 2 17 4 5 4 5 4 4,4 0,8 3,52 3 19 3 4 3 4 3 3,4 0,8 2,72 4 21 2 2 3 2 3 2,4 0,8 1,92 59 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 15 17 19 21 ĐTBCTL Hình 3.6: Ảnh hưởng của hàm lượng đường đến độ trong của sản phẩm Bảng 3.7: Bảng điểm cảm quan về mùi của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch lên men. Điểm cảm quan của các kiểm nghiện viên Mùi Mẫu Hàm lượng đường ban đầu (0Bx) A B C D E ĐTB HSQT ĐTBCTL 1 15 3 4 3 2 3 3 1,2 3,6 2 17 4 5 4 4 4 4,2 1,2 5,04 3 19 3 4 5 3 4 3,6 1,2 4,32 4 21 3 2 3 2 3 2,6 1,2 3,12 Hàm lượng đường ban đầu (oBx) Điểm cảm quan về độ trong 60 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 15 17 19 21 ĐTBCTL Hình 3.7: Biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến mùi của sản phẩm Bảng 3.8: Bảng điểm cảm quan về vị của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch lên men. Điểm cảm quan của các kiểm nghiện viên Vị Mẫu Hàm lượng đường ban đầu (0Bx) A B C D E ĐTB HSQT ĐTBCTL 1 15 2 4 3 3 3 3 2 6 2 17 5 4 5 4 4 4,4 2 8,8 3 19 4 4 3 4 3 3,6 2 7,2 4 21 2 3 2 3 2 2,4 2 4,8 Điểm cảm quan về mùi Hàm lượng đường ban đầu (oBx) 61 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 15 17 19 21 ĐTBCTL Hình 3.7: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến vị của sản phẩm Nhân xét: Khi hàm lượng đường đạt đến 150Bx thì điểm cảm quan có trọng lượng về độ trong là 2,4, về mùi là 3,6 và về vị là 6. Khi tăng hàm lượng đường từ 150Bx đến 170Bx thì điểm cảm quan về độ trong, mùi và vị cũng tăng và đạt giá trị cao nhất ở hàm lượng 17 0Bx (điểm cảm quan có trọng lượng về độ trong là 3,52 ; mùi là 5,02 và điểm cảm quan về vị là 8,8). Khi hàm lượng tăng từ 17 0Bx tới 21 0Bx thì điểm cảm quan có xu hướng giảm xuống. Tại 21 0Bx thì nước giải khát lên men đục hơn và mùi vị kém hơn. Vậy nên ở hàm lượng đường ban đầu là 170Bx và pH = 3,5 thì mùi của sản phẩm thơm nhất và vị của nó là ngon nhất. Hàm lượng đường ban đầu (oBx) Điểm cảm quan về vị 62 3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH LƯỢNG NẤM MEN THÍCH HỢP. Hàm lượng nấm men ảnh hưởng tới độ cồn của rượu, ngoài ra hàm lượng nấm men cũng ảnh hưởng tới thời gian lên men. Sau khi bố trí và theo dõi thí nghiệm em thu được kết quả sau: 3.4.1. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp bằng cách đánh giá các chỉ tiêu hóa học,cảm quan của thành phẩm Bảng 3.9: Bảng kết quả tổng hợp thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp Hàm lượng đường ban đầu(oBx) Độ pH Ti lệ nước cái men so với dịch quả lên men Mật độ men có trong nước cái men (tế bào/ml) Nhiệt độ(oC) Thời gian lên men (ngày) Điểm cảm quan có trọng lượng (ĐTB) Độ cồn (%V) 17 3,5 2% 47.106 30 3 9,9 5,2 17 3,5 3% 47.106 30 3 16,9 6,2 17 3,5 4% 47.106 30 3 14,9 7,0 17 3,5 5% 47.106 30 3 11,6 7,5 Kết quả nghiên cứu được thể hiện qua biểu đồ sau: 63 Hình 3.9: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước cái men đến độ cồn Nhận xét: Tỉ lệ nước cái men so với dịch quả đem lên men càng lớn thì độ rượu thu được càng cao. Số lượng nấm men trong một lít dịch lên men càng nhiều thì lượng đường chuyển thành rượu càng nhanh. Tuy nhiên nếu lượng nấm men lớn sẽ tạo cho rượu bị đục và mùi vị không ngon. Mặt khác hàm lượng đường cố định nên dù có tăng lượng nấm men thì độ cồn cũng không tăng. - Ở tỉ lệ men 2% thì độ cồn đạt giá trị 5,2 độ. 5.2 7.0 6.2 2% 3% 4% 5% 7.5 Độ cồn (% V) Tỉ lệ nước cái men so với dịch đem lên men (%) 64 - Khi tỉ lệ men tăng lên tới 3% thì độ cồn cũng tăng lên tới 6,2 độ. Đối với nước giải khát lên men thì tỉ lệ nấm men này là thích hợp nhất: Độ cồn không cao mà mùi vị thơm ngon nhất. - Khi tăng lên đến 4%, 5% nấm men thì độ cồn đạt đến tới >= 7 độ. Tại các tỉ lệ này độ cồn đạt được hơi cao đối với sản phẩm nước giải khát và vì thế mùi nồng của men lấn át mùi đặc trưng của sản phẩm. Qua thí nghiệm em thấy thích hợp nhất là ở tỉ lệ 3% thì nước giải khát lên men có màu sắc trong mà mùi vị hài hòa. 3.4.1. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp bằng cách đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của thành phẩm. Sau khi tiến hành nghiên cứu với các phương pháp trước em nhận thấy ở tỉ lệ nấm men là 3% thì thành phẩm đạt độ rượu cũng như màu sắc, mùi vị là tốt nhất. Nhưng để kiểm chứng nhận định trên và đưa đến kết luận cuối cùng, em lập hội đồng cảm quan gồm cảm quan gồm 5 thành viên đánh giá chất lượng cảm quan qua các mẫu với tỉ lệ nước cái men so với dịch lên men là 2%, 3%, 4%, 5%. Bảng 3.10: Bảng điểm cảm quan về độ trong của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp. Điểm cảm quan của các kiểm nghiệm viên Độ trong Hàm lượng đường ban đầu (0Bx) Độ pH Tỉ lệ nước cái men so với dịch quả lên men (%) A B C D E ĐTB HSQT ĐTBCTL 17 3,5 2% 2 2 2 3 2 2,2 2 1,76 17 3,5 3% 4 5 5 4 4 4,4 2 3,52 17 3,5 4% 4 3 3 5 4 3,8 2 3,04 17 3,5 5% 3 4 3 2 2 2,8 2 2,24 65 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 2% 3% 4% 5% ĐTBCTL Hình 3.10: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước cái men đến độ trong của sản phẩm Bảng 3.11: Bảng điểm cảm quan về mùi của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích hợp. Điểm cảm quan của các kiểm nghiệm viên Mùi Hàm lượng đường ban đầu (0Bx) Độ pH Tỉ lệ nước cái men so với dịch quả lên men (%) A B C D E ĐTB HSQT ĐTBCTL 17 3,5 2% 2 2 3 2 3 2,4 1,2 2,88 17 3,5 3% 4 5 4 4 4 4,2 1,2 5,04 17 3,5 4% 3 4 5 4 4 3,6 1,2 4,32 17 3,5 5% 3 4 3 2 2 2,8 1,2 3,36 Điểm cảm quan về độ trong Tỉ lệ nước cái men so với dịch lên men (%) 66 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 2% 3% 4% 5% ĐCQTBCTL Hình 3.11: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước cái men đến mùi của sản phẩm Bảng 3.12: Bảng điểm cảm quan về vị của sản phẩm của thí nghiệm nghiên cứu xác định hàm lượng nấm men thích Điểm cảm quan của các kiểm nghiệm viên Vị Hàm lượng đường ban đầu (0Bx) Độ pH Tỉ lệ nước cái men so với dịch quả lên men (%) A B C D E ĐTB HSQT ĐTBCTL 17 3,5 2% 3 3 2 3 2 2,6 2 5,2 17 3,5 3% 4 4 5 4 4 4,2 2 8,4 17 3,5 4% 4 4 3 4 3 3,8 2 7,6 17 3,5 5% 2 4 3 3 3 3 2 6 Điểm cảm quan về mùi Tỉ lệ nước cái men so với dịch lên men (%) 67 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 2% 3% 4% 5% ĐTBCTL Hình 3.12: Ảnh hưởng của tỉ lệ nước cái men đến vị của nước quả lên men Nhận xét: - Khi tỉ lệ nước cái men là 2% thì điểm cảm quan là thấp nhất. Bởi vì số lượng nấm men ít, do đó lượng cơ chất thừa quá nhiều thời gian lên men kéo dài, dẫn đến nước lên men có mùi và vị không tốt, đồng thời làm cho nước lên men khônh được trong.. - Khi tỉ lệ nước cái mên tăng lên từ 2% đến 5% thì chất lương sản phẩm tốt hơn. Đạt giá trị tốt nhất ở tỉ lệ men là 3% (điểm cảm quan có trọng lượng về độ trong là 3,04, mùi là: 5,04 và về vị là: 8,4). Từ đó ta có điểm trung bình có trọng lượng chung của 3 chỉ tiêu của sản phẩm là:16,9 điểm, nghĩa là sản phẩm đạt loai khá. Điểm cảm quan về vị Tỉ lệ nước cái men so với dịch lên men (%) 68 Nhưng khi tỉ lệ nấm men lên tới 5% thì điểm cảm quan về mùi và vị có xu hướng giảm xuống. Vậy ở tỉ lệ 3% nước cái men so với dịch quả đem lên men thì nước quả lên men đạt độ trong tốt nhât, đồng thời mùi thơm nhất và vị hài hòa nhất. 3.5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THỜI GIAN LÊN MEN. 3.5.1. Kết quả đánh giá hóa học, điểm cảm quan trung bình có trọng lượng của nước quả lên men ở thời gian khác nhau. Bảng 3.13: Bảng kết quả tổng hợp của thí nghiệm nghiên cứu xác định thời gian lên men Thời gian (ngày) Hàm lượng đường ban đầu (0Bx) Độ pH Tỉ lệ nước cái men so với dịch quả lên men Mật độ men có trong cái nước men (tế bào/ml) Nhiệt độ Độ cồn Điểm trung bình có trọng lượng Hàm lượng đường còn lại (g/l) 2 17 3,5 3% 47.106 30 4,2 10,48 8,3 3 17 3,5 3% 47.106 30 6,2 18,16 5,5 4 17 3,5 3% 47.106 30 7,1 13,88 4,3 5 17 3,5 3% 47.106 30 7,4 14,16 3,7 Kết quả nghiên cứu được thể hiện qua biểu đồ sau: 69 Hình 3.13: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ cồn Nhận xét: Qua kết quả nghiên cứu và đồ thị: Khi thời gian tăng lên từ 2 đến 5 ngày thì độ rượu tăng lên từ 4,2 độ rượu đến 7,4 độ rượu. Song trong khoảng thời gian từ 2 ngày đầu đến ngày thứ 4 thì độ rượu tăng khá nhanh. Và đồng thời hàm lượng đường giảm xuống cũng nhanh, sau 2 ngày hàm lượng đường còn lại chỉ là 8,3 g/l và xuống còn 5,5 g/l ở ngày thứ 3 và chỉ còn 3,7 g/l ở ngày thứ 5. 4.2