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

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 S