Ứng dụng vi sinh vật trong xử lý phế thải sau chế biến tinh bột sắn dạng rắn làm phân hữu cơ

Viện Đại học Mở Hà Nội Khoa Công nghệ Sinh học Khóa luận tốt nghiệp 2011-2015 LỜI CẢM ON Đe hồn thành khóa luận này, em xin ehân thành câm ơn ếe Thầy, Cơ giáo ếe anh chị tận tình hướng dần, giảng dạy suốt trình học tập trường trình nghiên cứu, rèn luyện Viện Môi trường Nông nghiệp Xin chân thành cảm ơn TS Lương Hữu Thành dã tận tình, chu đáo hướng dẫn em thực khóa luận Mặc dù có nhiều cố gắng để thực đề tài cách hoàn chinh nhất, xong thời gian làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực tế sản xuất ngắn hạn chế kiến thức kinh nghiệm nên không thề tránh khỏi thiếu sót định mà bán thân chưa thấy Em mong góp ý q Thầy, Cơ giáo đê khóa luận hồn chinh Em xin chân thành căm ơn! Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội Hà Nội, Ngày 18 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Hồng Nhung Nguyền Hồng Nhung K18-11.01 Khóa luận tốt nghiệp 2011-2015 Viện Đại học Mờ Hà Nội Khoa Công nghệ Sinh học MỤC LỤC PHẦN 1: TÓNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Hiện trạng sản xuất chế biến tinh bột sắn 7.7.7 Sán xuất chế biến tinh bột sắn the giới 7.7.2 Sán xuất che biến tinh bột san Việt Nam 1.2 Chất thãi rắn chế biển tinh bột sắn 11 1.2.1 Nguồn phát sinh tái lượng 11 1.2.2 Đặc trưng chat thải ran 12 1.3 Vai trị chuyển hóa hợp chất hữu vi sinh vật trình ủ compost 15 1.4 Khá ứng dụng vi sinh vật đế xứ lý phế thái sau chế biến tinh bột sắn làm phân bón hữu 16 PHÀN 2: ĐÓI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 17 2.1 Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội , Đôi tượng nghiên cứu 17 2.2 Vật liệu nghiên cứu 17 2.3 Phương pháp nghiên cứu 18 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu sinh vật 18 2.3.2 Các phương pháp lý, hóa học 20 2.3.3 U composting 21 2.3.4 Đánh giá phân giải xenluloza, tinh bột phe thái sau chế biến tinh bột sắn 22 2.3.5 Đánh giá độ hoai mục khả sử dụng làm chat cùa phân hữu chế biến từ phế thãi chế biến tinh bột sắn 22 PHẦN 3: KÉT QUẢ NGHIÊN cứu 24 3.1 Kết đánh giá đặc điểm phế thải chế biến tinh bột sắn dạng rắn tiềm sừ dụng làm nguyên liệu sán xuất phân hữu 24 3.1.1 Đặc điểm phe thái che biền tinh bột san dạng ran 24 Nguyền Hồng Nhung K18-11.01 ii Viện Đại học Mở Hà Nội Khoa Cơng nghệ Sinh học 3.1.2 Khóa luận tốt nghiệp 2011-2015 Tiếm sử dụng phế thài tinh hột san dạng ran làm nguyên liệu sàn xuất phân hữu 26 Kết quà tuyển chọn chủng vi sinh vật có phân giải xenluloza, tinh bột 3.2 27 3.2.1 Tuyên chọn chùng vi sinh vật 27 3.2.2 Điều kiện sinh trướng cùa vi sinh vật 30 Ket đánh giá khả xử lý phế thái chế biến tinh bột sắn làm phân hữu 3.3 chúng vi sinh vật 32 Theo dõi dien hiến cùa đong ủ 32 a • Mật độ vi sinh vật 32 • Nhiệt độ 34 • pH độ ấm 35 b Thành phần cúa chất thài rắn sau xử lý (phân ủ) 36 • Đánh giá cảm quan 36 • Thành phần Vặt lý ỉíầ hóa Hộc cud ờhạtdhảiuỉ xử lỳíộl 38 c Độ hoai mục khả sử dụng chất thái sau xù lý làm chất trồng 39 PHẦN 4: KÉT LUẬN VÀ K1ÉN NGHỊ 42 4.1 Kết luận 42 4.2 Kiến nghị 42 Nguyền Hồng Nhung K18-11.01 iii Khóa luận tốt nghiệp 2011-2015 Viện Đại học Mơ Hà Nội Khoa Công nghệ Sinh học DANH MỤC TÙ' VIẾT TẤT Chữ viết tắt KHCN Chữ đầy đủ Khoa học Công nghệ NN&PTNT Nông nghiệp Phát triến Nông thôn vsv Vi sinh vật CMC NL CTTN Cacboxy Methyl Cellulose Nhắc lại CTĐC Công thức đối chứng PTNT Phát triền nông thôn TCVN Tiêu chuấn Việt Nam 10 CBTBS Chế biến tinh bột sắn STT Công thức thực nghiệm (thí nghiệm) International Center for Tropical 11 CIAJhii’ viện Viện Agriculture (Trung tâm Nông nghiệp TCTK Tống cục Thống kê nhiệt đới Quốc tế) 12 iv DANH MỤC BẢNG Bàng 1.1 Thành phần bã sắn tươi nói chung 12 Báng 2.1 Hàm lượng nguyên liệu bổ sung cho phế thái 21 Bảng 3.1 Thành phần vật lý hóa học bã thài qua xử lý sơ .25 Bàng 3.2 Thành phần vi sinh vật cùa bã thái 25 Báng 3.3 Hoạt tính sinh học chủng vi sinh vật 29 Bàng 3.4 Ánh hường nhiệt độ tới sinh trưởng phát triển vsv 31 Bàng 3.5 Ánh hướng cùa pH tới sinh trường phát triển cùa vsv 31 Báng 3.6 Ánh hướng khơng khí đến sinh trưởng phát triển vsv 31 Bảng 3.7 Mật độ vi sinh vật trình ủ cùa chùng vi sinh vật 32 Báng 3.8 Sự thay đồi màu sắc mùi cùa bã thái trình li 38 Báng 3.9 Thành phần vật lý hóa học phế thải sau ù qua ti lệ 39 Bàng 3.10 Kết quà kiểm tra nhiệt độ túi sản phẩm 40 Báng 3.11 Khá nảy mầỊỊỊỵàsiịl|.khơúcij^^ặi Nguyễn Hồng Nhung KI 8-11.01 40 DANH MỤC BIÊU ĐỊ, so ĐỊ, HÌNH Biểu đồ Biểu đồ 1.1 Diện tích sản lượng sắn năm 2011 số quốc gia (Nguồn FAO 2011) Biêu đồ 1.2 Dien biến diện tích sản lượng san Việt Nam giai đoạn 2001-2011 (Nguồn: TCTK 2012) Biêu đồ 3.1 Diễn biến nhiệt độ qua ngày ù 34 Biếu đồ 3.2 Diễn biến pH độ am qua ngày ù 35 So’ đồ Sơ đồ 1.1 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn Thái Lan kèm theo dòng thái Sơ đồ 1.2 Cân bàng vật chất sàn xuất tinh bột sắn 12 Sơ đồ 1.3 Sơ đồ quy trình xử lý bã sắn 14 Hình Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội Hình Phế thải sau chế biến tinh bột sắn 27 Hình Khuẩn lạc dịch nuôi cấy chủng SHX 02 30 Hình Vịng phân giải tinh bột xenluloza chủng SHX 02 .30 Hình Phế thãi chế biến tinh bột sắn sau 19 ngày ú 36 Hình Ánh thí nghiệm đánh giá sinh khối náy mầm cùa giống cải 41 Nguyễn Hồng Nhung KI 8-11.01 vi Khóa luận tốt nghiệp 2011-2015 Viện Đại học Mơ Hà Nội Khoa Công nghệ Sinh học MỞ ĐẤU San loại lương thực quan trọng nước nhiệt đới Brazil, Nigeria, Thái Lan, Indonexia, Việt Nam Cù sắn chứa nhiều tinh bột nên sử dụng làm thức ăn cho người gia súc, lượng nhó sử dụng lĩnh vực cơng nghiệp chế biến thực phâm, dược phâm Cây sắn xem loại lương thực dễ dàng thích hợp với vùng đất cằn cỗi loại cơng nghiệp triển vọng có khà cạnh tranh cao với nhiều loại công nghiệp khác Ờ Việt Nam, san chuyển đổi nhanh chóng vai trị từ lương thực truyền thống sang cơng nghiệp, hội nhập mở rộng thị trường sắn tạo nên hội cho nhà săn xuất chế biến tinh bột tinh bột biến tính bàng hóa chất emzym góp phần vào phát triến kinh tể đất nước Từ lương thực "chống đói", sắn Việt Nam có khối lượng xuất khấu đứng thứ giới trở thành "xóa đói giảm nghèo" bà nơng dân Theo thống kê Bộ NN&PTNT, quý I năm 2015, sản lượng xuất khấu Lả Mở; Hả Nồi ĩĩcn ,L„ X săn sán phâm từ săn đạt 1.37 triệu tân, với giá trị 420 triệu USD, tăng 24% vẽ lượng tăng 22,7% giá trị so với kỳ năm ngối.1 I ì e| Hiện tổng diện tích canh tác sắn khoảng 551.000 So với năm trước đây, suất sắn cải thiện, bình quân nước đạt 19 tấn/ha sắn trồng nhiều tinh Bắc Trung Bộ Duyên hái miền Trung, suất cao vần vùng Đông Nam Bộ sắn xem dề trồng, kén đất, vốn đầu tư ít, phù hợp với nhiều vùng sinh thái khác điều kiện kinh tế nông hộ.|l3 el Bã sắn công nghiệp phụ phàm trình sản xuất tinh bột sắn, chiếm khoảng 45% so với khối lượng sắn nguyên củ Chất thái rắn tinh bột sắn thường chứa chủ yếu xenluloza, tinh bột, HCN, chất khơng xử lý q trình phân hủy tự nhiên sinh chất khí H2S, CH4, NH3 gây mùi hôi thối, ô nhiễm nguồn khơng khí, đất nước ngầm, ánh hướng đến sức khỏe cộng đồng Theo phương tiện thông tin đại chúng, phần lớn nhà máy che biến tinh bột sắn tình trạng "báo động đỏ" ô nhiềm môi trường, người dân vùng có nhà máy che biến tinh bột sắn ln phái sống tình trạng nhiễm nguồn nước, đất đai, khơng khí diễn hàng ngày chưa có hướng khắc phục hiệu quà Đe hạn chế tác động đến người môi trường từ hoạt động nhà máy, cần có hệ thống xử lí chất thái đảm bảo tiêu chuẩn đế trà lại môi trường cho khu vực xung quanh Một biện pháp hữu hiệu đế xử lý bã thãi sắn dùng vào việc sàn xuất phân bón hữu qua q trình ú compost Q trình ú giúp chuyển hóa phần chất hữu có bã thái sắn thành dạng mùn bền vùng, ồn định, khơng mang mầm bệnh; có ích việc ứng dụng cho trồng giảm thiếu tình trạng nhiễm môi trường Xuất phát từ vấn đề luận văn tiến hành nghiên cứu: "ủng dụng vi sinh vật xử lý phế thái sau chế biến tinh bột sắn dạng rắn làm phân hữu cư" Để đạt mục tiêu luận văn tập trung giài vấn đề sau: -Tống quan tình hình sàn xuất chế biến tinh bột sắn, thành phần chất thải rắn sau q trìdh^nSẢÍẩtl Viọn Đại học Mơ Ha Nọi -Vai trò khâ ứng dụng cùa vsv vào việc xứ lý phế thái rắn sau CBTBS -Sừ dụng phương pháp nghiên cứu phục vụ cho việc xác định hoạt tính cúa chung vsv, đánh giá khã xứ lý phế thái sau CBTBS cùa chúng, ứng dụng cho trồng để xác định khả dùng phế thái sau ù làm chất trồng Nguyễn Hỏng Nhung K18-11.01 PHẦN 1: TỐNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Hiện trạng sán xuất chế biến tinh bột sắn San (Manihot esculenta, khoai mì, cassava, tapioca) lương thực ăn cú hàng năm, sống lâu năm, thuộc họ thầu dầu Euphorbiaceae Cây sắn cao - m đường kính tán 50 - 100 cm Lá khía thành nhiều thùy, dùng đề làm thức ăn chăn nuôi gia súc Rỗ ngang phát triển thành củ tích luỹ tinh bột Củ sắn dài 20 - 50 cm, luộc chín có màu trắng đục, hàm lượng tinh bột cao San dược trồng 100 nước có khí hậu nhiệt đới cận nhiệt đới tập trung nhiều châu Phi, châu Á Nam Mỹ Tố chức Nông lương Liên hợp quốc (FAO) xếp sắn lương thực quan trọng nước phát triền sau lúa gạo, ngơ lúa mì San thành phần nguyên liệu quan trọng thức ăn chăn nuôi nhiều nước giới hàng hóa xuất khấu có giá trị đế chế biến bột ngọt, bánh kẹo, mì ăn liền, ván ép, bao bì, màng phủ sinh học phụ gia dược phẩm Đồng thời, tinh bột san thành phần quan trọng chế độ ăn cùa tỳ người thuộc nước giới thứ (wvvw TTTA Food markẹ^, 2009) Ngồi việc làm thực phâm, thức ăn chăn ni tinh bột săn cịn ngun liệu khơng thê thiêu nhiều ngành công nghiệp lớn đế làm hồ, in, định hình cơng nghiệp dệt, làm bóng tạo lớp phủ bề mặt cho công nghiệp giấy, tinh bột sắn nguyên liệu dùng sản xuất cồn, mì 113d| 1.1.1 Sán xuất chế biến tình bột sắn giới Sắn có nguồn gốc vùng nhiệt đới Châu Mỹ La Tinh trồng cách khoảng 5.000 năm Hiện nay, sắn trồng 100 quốc gia tồn giới với quy mơ canh tác khác đem lại nguồn thu lớn cho quốc gia Sàn lượng sắn toàn giới nhiều năm trở lại trì tương đối ôn định mức sàn lượng 230 triệu sắn.|13c| Mức tiêu thụ sắn bình qn tồn giới khống 18 kg/người/năm Sản lượng săn cùa giới tiêu dùng nước khoảng 85% (lương thực 58% thức ăn gia súc 28%, che biến công nghiệp 3%, hao hụt 11 %), lại 15% (gần 30 triệu tấn) xuất khâu dạng sắn lát khô, sẳn viên tinh bột (CIAT, 1993) Trung Quốc Nguyễn Hỏng Nhung K18-11.01 nước nhập khấu sắn nhiều giới đề làm cồn sinh học (bio ethanol), tinh bột biến tính (modify starch), thức ăn gia súc dùng công nghiệp thực phàm dược liệu (I3.C1 Năm 2011, tống sàn lượng sắn giới đạt 250,2 triệu cù tươi, tăng 6% so với năm trước Sự gia tăng sàn lượng mạnh mẽ ngành chế biến công nghiệp nhiên liệu sinh học ethanol sử dụng sắn làm nguyên liệu đầu vào quốc gia Đông Nam Á với nhu cầu lương thực tăng châu Phi Trong đó, Nigeria quốc gia sán xuất sắn hàng đầu giới với sản lượng hai năm 2009-2010 có xu hướng giám xuống đạt khống 37 triệu tan so với giai đoạn 2006-2008 liên tục đạt 45 triệu tan Năm 2011 sản lượng sắn Nigeria hồi phục lên xấp xi 40 triệu tấn, tăng 4% so với năm trước Quốc gia có sàn lượng sắn lớn thứ hai giới Brazil với sản lượng thường niên giai đoạn 2009-2010 vào khoảng 24 triệu sắn cú tươi, giảm khoảng 8% so với giai đoạn năm trước Nãm 2011, sàn lượng sắn quốc gia hồi phục trở lại lên mức 26 triệu tăng 8% so với năm trước Indonesia, Cộng hịa Cơng-gơ Thái Lan ba quốc gia có sản lượng sắn lớn giới, với sản lượng hàng- năm giai đoạn-2009-2011 vào khoảng 22 triệu củ Các nước cịn lại nhóm 10 quốc gia có sản lượng sắn hàng đầu the giới bao gồm Angola, Ghana, Việt Nam, Án Độ, Mozambic 10 quốc gia sản xuất sắn hàng đầu chiếm 75% tổng sàn lượng sắn toàn giới Tại Thái Lan, Việt Nam Indonesia, sán trở thành loại công nghiệp hàng năm quan trọng thu mua đề chế biến thành sản phẩm xuất khẩu.1 IVc| Nguyễn Hỏng Nhung K18-11.01 24 5,8 6,2 5,5 30 5,9 6,5 5,6 36 6,0 6,3 5,3 48 5,8 5,9 4,7 Kết quà cho thấy, nhiệt độ lên men thấp (25-3O°C), thời gian lên men ầm kéo dài nồng độ chất hịa tan cao chì đạt đến 6,0°Bx.Mẩu lên men nhiệt độ cao (trong khoảng 35-40°C), nồng độ chất hòa tan cao đạt 5,6°Bx Do lên men nhiệt độ cao tạo điều kiện thích hợp cho vi khuẩn sinh axit phát triền, làm kìm hãm phát triền nấm mốc phát triển tạo enzyme thủy phân tinh bột thành đường Mầu lên men ầm nhiệt độtrong khoảng 30-35°C, nồng độ chất hòa tan đạt cao theo thời gian đạt 6,5°Bx thứ 30 Đây khoảng nhiệt độ tốt cho nấm mốc phát triền tạo enzyme thủy phân tinh bột Do nhiệt độ lên men ầm 30-35°C lựa chọn cho thí nghiệm Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội 3.2.4, Nghiên cứu lưa chon đô dày khối ủ: Độ dày khối ù có ảnh huởng tới phát triển hệ vi sinh vật có khối ủ, để xác định độ dày cho khối cơm ù đạt chất lượng tốt nhất, tiến hành mầu với độ dày sau: 4cm, 6cm, 8cm 10cm Gạo nếp hấp chín trộn với bánh men sau tiến hành lên men ẩm 36 Theo dõi nhiệt độ khối ù trình lên men ầm nồng độ chất hịa tan q trình lên men ầm Bảng 3.7 Mối liên hệ độ dày khối cơm ủ nhiệt độ (oC) khối ủ trình lên men ầm Độ dày khối lên men ầm (cm) Thời gian nuôi (giờ) 39 10 18 32 33 35 35 24 33 34 38 39 30 34 35 39 40 36 32 34 36 38 Bảng 3.8 Ảnh hưởng độ dày khối ủ đến nồng độ chất hòa tan (oBx) trình lên men ẵm Độ dày khối lên men ầm (cm) Thời gian nuôi (giờ) 12 ThưMện V ện Đặ$ học Mơ H&Nội 10 5,0 18 5,2 6,1 5,6 5,3 24 5,5 6,5 6,0 5,7 30 6,0 6,8 6,2 6,0 36 5,7 6,6 5,8 5,6 Trong trình lên men ầm độ dày khối ủ quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp tới thơng thống khí nhiệt độ lịng khối cơm Khi nấm mốc phát triền mạnh tạo hệ sợi trắng enzym tạo thành nhiệt độ lịng khối ù tăng mạnh, khối ủ q dày ni quy mơ lớn khó khống chế nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng sinh tồng hợp enzym nấm mốc Độ dày khối ủ cơm mỏng (4 cm), thấy có tượng nấm mốc, giả nấm men phát triền mạnh, cịn nấm men phát triền Điều có thề giải thích độ dày lớp cơm thấp, thơng thống khí tốt kích thích nấm mốc, giả nấm men phát triền mạnh mẽ mặt sinh khối, sử dụng tối đa nguồn tinh bột nguồn 40 đường tạo ra, dẫn đến ức chế phát triền nấm men, nồng độ chất hòa tan đạt thấp Độ dày khối ủ lớn (8-10 cm), trình lên men ầm nhiệt độ bên khối ủ tăng cao ngưỡng 35°c (bảng 3.7), thông thống khí khối cơm bị hạn chế, làm cho hệ nấm mốc, giả nấm men phát triển kém, nấm men thiếu nguồn oxy để tăng sinh khối, lượng đường tạo bị vi khuẩn có hại sử dụng, đặc biệt nhóm vi khuần lactic acetic gây tượng tăng hàm lượng axit dịch làm giảm hiệu suất Vì vậy, độ dày khối cơm ủ cm phù hợp nhất, hệ vi sinh vật có lợi nấm mốc, nấm men, già nấm men phát triển cân đối, nồng độ chất hòa tan tạo thành cao 6,8°Bx Do độ dày khối cơm ủ cm lựa chọn cho thí nghiệm 3.2.5 Nghiên cứu thống khí ni: Trong q trình lên men ầm, độ thống khí khối ủ quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trường sinh tổng hợp enzym cùa nấm mốc cùa hệ vi sinh vật có lợi khối ủ Thí nghiệm tiến hành với mẫu cơm, sau trộn với bánh men chuyển toàn khối cơm rượu vào dụng cụ chứa, ủ 36 giờ.xác định nồng độ chất hịa tan theo thời gian ni q trình lên men ầm mầu Kết ghi bàng 3.9 Mẩu 1: dụng cụ chứa kín hoàn toàn Mẩu 2: dụng cụ chứa đề hở miệng Mầu 3: dụng cụ chứa hở hoàn toàn Bảng 3.9 Ảnh hưởng độ thống khí đến nồng độ chất hịa tan (oBx) q trình lên men ầm Nồng độ chất hịa tan (°Bx) Thời gian ni (giờ) Mẫu Mầu Mẩu 3,5 3,8 4,3 12 4,9 5,4 5,9 41 18 5,6 5,9 6,3 24 5,8 6,0 6,6 30 6,1 6,3 6,9 36 5,7 6,1 6,7 Kết cho thấy, nồng độ chất hòa tan ni tăng dần theo thống khí ni, tăng dần từ dụng cụ kín hồn tồn, dụng cụ đề hở miệng đến dụng cụ hở hoàn tồn Mầu ni khối cơm ủ dụng cụ hở hồn tồn có nồng độ chất hịa tan đạt cao 6,9°Bx Điều có thề giải thích do, có thống khí lớn, hệ vi sinh vật có khối cơm ủ có điều kiện tiếp xúc với khơng khí nhiều hơn, chúng có nguồn oxy đề sinh trưởng phát triền, tạo lượng lớn enzym đề thủy phân, làm nồng độ chất hòa tan cao so với mẩu lại Do vậy, điều kiện nuôi với dụng cụ nuôi hở hồn tồn lựa chọn cho thí nghiệm Thư viện Viện Đại học Mờ Hà Nội 3.3 Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu nếp dạng đục 3.3.1 Lựa chon nồng đô rươu nếp trắng thích hơp cho q trình ngâm chiết rươu nếp dang đuc: Rượu nếp trắng sau chưng cất thường có độ rượu từ 35-45%V nên thí nghiệm tiến hành ngâm chiết rượu nếp hoa vàng dạng đục với nồng độ rượu thay đồi 35, 40, 45%v đề nghiên cứu.Cơm rượu nếp hoa vàng sau lên men ầm với tiêu phần 3.2 bồ sung rượu trắng, trích ly ngày Sau trích ly xác định độ rượu đánh giá cảm quan Kết ghi bảng 3.10 Bảng 3.10 Ảnh hưởng cùa nồng độ rượu bồ sung đến chất lượng rượu nếp dạng đục Nồng độ rượu bồ sung (%v) Chì tiêu 40 35 42 45 Độ rượu (%V) Cảm quan 30,5 Hương 35 38,5 Hương thơm dịu đặc Hương thơm, vị thơm dịu, vị hài trưng nếp, độ đặc trưng, sốc hòa, độ rượu vừa phải, êm rượu nhẹ dịu, vị hài hòa Với tỷ lệ cơm rượu/ rượu nếp trắng, mẫu bồ sung rượu có nồng độ 40% cho giá trị cảm quan tốt nhất, hương thơm đặc trưng nếp, vị hài hịa độ rượu vừa phải, khơng q nhẹ hay q sốc mầu cịn lại Vì vậy, nồng độ rượu trắng bồ sung 40%V lựa chọn 3.3.2 Lưa chon tỳ lê cơm rươu/ rươu nếp trắngthích hơp cho sân phầm rươu nếp dang đuc Cơm rượu nếp hoa vàng sau 30 lên men ầm bồ sung rượu 40%V theo tỷ lệ: 3:1; 4:1; 5:1; 6:1 7:1 (l/kg), trích ly ngày Rượu sau ngâm chiết xác định độ cồn; hàm Vìĩ&ngvâí đJhíì giả'cảm quan Kết ghi bảng 3.11 Bảng 3.11 Phân tích thành phần hóa học đánh giá cảm quan rượu nếp dạng đục ngâm với tỷ lệ cơm rượu/rượu nếp trắng khác Tỷ lệ rượu bồ sung (v/w) Chỉ tiêu Độ rượu 3:1 4:1 5:1 6:1 7:1 27,9 30,6 33,5 35,1 37,3 206,8 185,6 143,1 101,4 98,6 25,1 23,5 21,3 20,1 17,6 (%V) Đường khử (g/l) Nồng độ chất hòa tan (°Bx) 43 Axit (g/l) 0,960 0,640 0,512 0,448 0,384 Cảm quan Màu vàng Màu vàng Màu vàng Màu vàng Màu vàng sáng, vị sáng, vị sáng, vị hài nhạt, vị sắc, nhạt, ngọt, ngọt, hòa, hương hương hương hương hương thơm dịu, thơm nhẹ thơm nhẹ, thơm dịu thơm dịu đặc trưng vị sắc nếp Điểm cảm 16,64 17,68 16,8 19,56 15,8 quan Với nồng độ rượu thời gian trích ly, mẫu bồ sung theo tỳ lệ 5:1 (l/kg) cho chất lượng cảm quan tốt Rượu có màu vàng sáng, vị hài hịa, hương thơm dịu, đặc trưng cùa nếp Vì vậy, tỷ lệ rượu bổ sung 5:l(l/kg) lựa chọn 3.3.3 Theo dõi đỏồn đinh cùa sản phẩm theo thời gian ngâm Cơm rượu nếp hoa vàng saukhi lên men ầm bổ sung rượu trắng để tiến hành ngâm chiết rượu nếp hoa vàng dạng đục với mẫu Mẩu 1: cơm rượu xay mịn trước bồ sung rượu trắng Mầu 2: cơm rượu đề nguyên hạt bồ sung rượu trắng Tiến hành theo dõi độ rượu, hàm lượng đường khử, hàm lượng axit theo thời gian ngâm Kết ghi bảng 3.12 Bàng 3.12 Chất lượng cùa sản phẩm rượu nếp dạng đục theo thời gian ngâm Mẫu Thời gian Đường Độ rượu Mẩu Axit (g/l) Đường khử Độ rượu Axit (g/l) khử (g/l) (%V) (g/l) (%V) tuần 134,1 29,7 0,74 140,1 29,4 0,67 tuần 121,2 33,5 0,52 130,6 33,3 0,58 44 tuần 121,0 33,4 0,52 124,8 33,2 0,53 tuần 120,9 33,4 0,51 124,6 33,2 0,53 tuần 120,9 33,3 0,51 124,6 33,1 0,52 Từ kết cho ta thấy, mẫu cơm rượu xay mịn trước bồ sung rượu trắng chì tiêu ổn định sau tuần ngâm chiết., từ tuần thứ trở đi, tiêu khơng có thay đồi nhiều Đối với mẫu cơm rượu để nguyên hạt bồ sung rượu trắng, chì tiêu ổn định sau tuần ngâm chiết, từ tuần thứ trở khơng có thay đồi nhiều chì tiêu rượu Do vậy, rượu nếp dạng đục cùa đề tài có độ ổn định tương đối cao qua thời gian ngâm chiết rượu 3.3.4 Nghiên cứu q trình xay nghiền, đồng hóa cơm rươu tỷ lê chất nhũ tương phù hơp cho sản xuất rươu nếp dang đuc: Rượu nếp đục truyền thống loại rượu nếp đục sau khối cơm kết thúc trình lên men ầm, đề nguyên hạt bồ sung rượu trắng tiến hành ngâm chiết.Như sử dụng ph^ntưị^-vằ/phậb-ỊlpậbỊ^ách riêng Dợ thị hiếu người tiêu dùng muốn có sàn phầm rượu nếp dạng đục có phần dịch phần bã thề đồng nhất, gần giống rượu sữa nên tiến hành nghiên cứu q trình xay nghiền, đồng hóa chất nhũ tương phù hợp đề sản xuất dòng sàn phẩm mới, phù hợp với nhu cầu người dùng Vì trọng lượng bã rượu nặng nên sau vài ngày ngâm có tượng tách lớp, phần bã rượu chìm xuống đáy, phần dịch màu vàng Với bước đầu nghiên cứu nên thí nghiệm này, chúng tơi lựa chọn chất nhũ tương Postassium alginate, Carrageenan, Edible gelatin đề bổ sung vào rượu, sau đem đồng hóa với tốc độ 1200 vòng/phút, 10 phút tiến hành quan sát phân lớp sau 24 Kết thu bảng 3.13 Bảng 3.13 Ảnh hưởng cùa chất nhũ tương đến độ đồng cùa sản phắm STT Chất nhũ tương Tỷ lệ dịch trong/ dịch đục (cm/cm) 45 Đối chứng 7:3 Postassium alginate 5:5 Carrageenan 2:8 Edible gelatin 4:6 Từ bảng ta thấy, với tỷ lệ chất nhũ tương, số chất sử dụng, carrageenan có độ phân lớp nhỏ nhất, thấp hẳn so với chất cịn lại Vì vậy, carrageenan lựa chọn cho thí nghiệm * Lựa chọn tỷ lệ chất nhũ tương phù hợp cho sản xuất rượu nếp dạng đục: Thí nghiệm tiến hành với rượu nếp dạng đục có bổ sung carrageenan với hàm lượng 1, 2, 3, 4, 5(g/l), đem đồng hóa tiến hành quan sát phân lớp sau 24 Bàng 3.14 Ảnh hường cùa hàm lượng Carrageenan đến độ đồng rượu Thư viện Viện Đại học Mờ Hà Nội Hàm Tỷ lệ dịch lượng trong/dịch đục (g/l) (cm/cm) 5:5 Cảm quan Rượu phân lớp rõ ràng, khơng có thay đồi màu sắc, mùi vị 4:6 2:8 Rượu phân lớp rõ ràng, khơng có thay đồi màu sắc, mùi vị Rượu phân lớp hơn, không thay đồi màu sắc, mùi vị 1:9 Rượu phân lớp ít, có mùi vị 1:9 Rượu phân lớp ít, có mùi vị Kết cho thấy, mức độ phân lớp tỳ lệ nghịch với hàm lượng carrageenan bồ sung vào rượu Khi hàm lượng carrageenan tăng mức độ phân lớp 46 giảm Khi tăng hàm lượng tới 4g/lthì rượu có độ phân lớp thấp Tiếp tục tăng tỷ lệ lên 4g/l độ phân lớp khơng giảm Tuy nhiên, hàm lượng carrageenan đạt từ 4g/l trở lên rượu bị thay đồi mặt càm quan, có mùi vị Vì vậy, chọn hàm lượng carrageenan 3g/l, phân lớp cao so với hàm lượng 4g/l hương vị cảm quan rượu không bị thay đồi 3.3.5 Xây dưng quy trinh sân xuất rươu nễp hoa vàng dang đuc: Quy trình cơinMg^^^^fm;nếp|ặn&v^c:Ị Ià Sơ đồ 3.2 Quy trình sản xuất rượu nếp dạng đục ^.Thu.viện Viện Đại học Mở Hà Nội △ Thuyêt minh quy tnnh: a Nguyên liệu: - Gạo nếp hoa vàng - Bánh men thuốc bắc b Ngâm: gạo vo sạch, ngâm nhiệt độ phòng c Hấp chín: gạo sau để cho vào nồi hấp chín, q trình hấp bồ sung 200ml nước/1 kg gạo, hấp chín, đàm bào cơm chín nục d Làm nguội: cơm tãi mẹt, bóp tơi làm nguội 35°c e Lên men ầm: bánh men rượu giã nhỏ, rắc lên bề mặt cơm làm nguội 35°c Tỷ lệ bánh men 15g/l kg gạo nếp hoa vàng, trộn Chuyền khối cơm sau trộn vào ủ dụng cụ hở hoàn toàn 30-36 48 f Xay mịn: cơm rượu sau mềm, ngọt, thơm ứa nhiều nước cho vào máy xay mịn g Hãm rượu: cơm rượu sau xay mịn bồ sung thêm rượu trắng 40%V theo tỷ lệ rượu:cơm rượu 5:l(l/kg) h Đồng hóa: bổ sung carrageenan với hàm lượng 3g/l, tiến hành đồng hóa với tốc độ 1200 vịng/phút 10 phút i Đóng chai: Rượu sau hồn thiện đóng chai hồn thành sản phẩm 3.4 Đánh giá chất lượng rượu nếp dạng đục đề tài với rượu nếp dạng đục thị trường Tiến hành phân tích đánh giá cảm quan mức độ ưa thích cùa người dùng cho mẫu rượu nếp đục thị trường mẫu rượu nếp đục sàn xuất theo phương pháp gạ tai Mờ ị-Ịà Nội Mầu 1: Rượu nếp đục sàn xuất theo hướng nghiên cứu đề tài Mầu 2: Rượu nếp đục mua làng nghề Mầu 3: Rượu nếp đục mua làng nghề Bảng 3.15 So sánh thành phần hóa học rượu nếp dạng đục thị trường rượu nếp dạng đục đề tài Mầu rượu nếp dạng đục Chì tiêu Độ rượu Mẫu Mẫu Mẫu 30 30 30 120,6 110,3 106,4 0,512 0,896 1,104 (%V) Đường khử (g/l) Axit (g/l) 49 Bảng 3.16 Đánh giá cảm quan chất lượng rượu theo mức độ ưa thích Mâu Điềm chưa có trọng lượng Chỉ tiêu chất Tồng Điểm Hệ số Điềm điểm trung quan binh trọng lượng Tồng hiệu chỉnh Màu sắc 5 23 0,8 4,6 3,68 Mùi 5 5 24 1,2 4,8 5,76 Vị 5 23 2,0 4,6 9,2 Màu sắc 5 21 0,8 4,2 3,36 Mùi 5 22 1,2 4,4 5,38 Vị '1 21 2,0 4,2 8,4 Màu sắc 4 22 0,8 4,4 3,52 Mùi 4 20 1,2 4,8 cMc 2.0 Vị 511 111’3X1 ĩĩlsV ẹa £ lạuhẹ lội,2 18,64 17,14 16,72 8,4 Kết từ bảng cho thấy, mầu rượu nếp dạng đục đề tài có hàm lượng đường khử cao mẫu rượu nếp dạng đục mua làng nghề, đồng thời hàm lượng axit lại thấp hơn(bảng 3.15), mẫu rượu đề tài khống chế điều kiện lên men tốt nên rượu có vị chua nhẹ hương thơm Hương vị cảm quan rượu nếp đề tài cải thiện rõ rệt so với rượu làng nghề, màu sắc đẹp hơn, hương thơm dịu đặc trưng nếp, vị hài hòa.Theo bàng 3.16, mẫu rượu nếp dạng đục đề tài người tiêu dùng ưa thích, phù hợp khấu vị nhu cầu so với mẫu rượu nếp dạng đục có sẵn thị trường 50 Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội Chương 4: Kết luận kiến nghị Kết luận: I Qua q trình nghiên cứu, chúng tơi thu kết sau đây: Nghiên cứu hồn thiện quy trình xử lý ngun liệu gạo nếp hoa vàng: - Thời gian ngâm gạo thích hợp Tỷ lệ nước bồ sung đề hấp chín gạo 200ml/lkg gạo Lựa chọn thơng số thích hợp cho q trình sản xuất cơm rượu: - Tỷ lệ bánh men nguyên liệu là: 15g/l kg gạo nếp hoa vàng Nhiệt độ lên men ầm thích hợp là: 30-35°C 51 - Độ dày khối cơm ủ tạo điều kiện lên men ầm tốt là: 6cm - Thời gian lên men ầm tốt 30-36 - Độ thoáng khí ni tốt ni khối cơm ủ điều kiện dụng cụ chứa hở hoàn toàn Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất rượu nếp dạng đục: - Nồng độ rượu trắng thích hợp đề sàn xuất rượu nếp dạng đục 40%V - Tỷ lệ cơm rượu/ rượu trắng thích hợp l/5(kg/l) - Chất nhũ tương phù hợp sân xuất rượu nếp dạng đục carrageenan với hàm lượng 3g/l II Kiến nghị Do thời gian nghiên cứu có hạn nên nghiên cứu số chất nhũ tương hóa phù hợp sản xuất rượu nếp dạng đục Vì vậy, nên tiếp tục mở rộng nghiên cứu sâu đề hồn thiện cơng nghệ, tạo dịng sản phầm rượu mới, cung cấp cho thị trường Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội Tài liệu tham khảo Phan Văn Bàn,2000 Phân lập tuyền chọn chủng nấm men chất lượng cao, phù hợp với công nghệ lên men vang nếp cầm Luận án thạc sỹ khoa học sinh học; mã số 1.05.12 Trung tâm khoa học tự nhiên công nghệ quốc gia PGS.TS Lê Thanh Mai, GS.TS Nguyễn Thị Hiền, PGS.TS Phạm Thu Thủy, TS Nguyễn Thanh Hằng, Ths Lê Thị Lan Chi (2007), Các phương pháp phân tích ngành cơng nghệ lên men, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội Mai Văn Lề, Bùi Đức Hợi, Lương Hồng Nga, Phạm Văn Hùng (5/2009), Kỹ thuật bảo quản lương thực, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thị Hồng, Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ lên men rượu đặc sàn vang cẩm, Viện Công nghiệp thực phẩm, Hà Nội, 2004 52 Nguyễn Văn Phước, 1979 Kỹ thuật sởn xuất etylic Nhà xuất lương thực thực phẩm Nguyễn Thị Hiền (2003), Nghiên cứu sởn lượng số loại rượu truyền thống vùng vùng Việt Nam, Cục vệ sinh an toàn thực phẩm - Bộ Y tế Phan Văn Bản cộng (2002), Nghiên cứu ồn định nâng cao chất lượng rượu cồn từ gạo xuất khầu, Báo cáo khoa học, mã số 86-01RD/HĐ-CNCL, Viện nghiên cứu Bia rượu nước giải khát Tổng Công ty Rượu- Bia- Nước giải khát Việt Nam, 12/1999 Quy hoạch tồng phát triền ngành Rượu- Bia- Nước giải khát bao bì Việt Nam đến năm 2020 Bộ Công nghiệp TS Trần Văn Hữu cộng sự, Nghiên cứu cài tiến thiết bị hồn thiện cơng nghệ chưng cất rượu truyền thống vùng Lạng Sơn, Viện nghiên cứu Bia rượu nước giải khát, Hà Nội, 2005 10 Nguyễn Thị Honl'Mgh^n cứuhồn Íh'i'ệ^c'ong^nỹ9iệ lêlì merlrượu đặc sản vang cầm, Viện Công nghiệp thực phẩm, Hà Nội, 2004 11 Đặng Thị Thu, 1989 Nghiên cứu glucoamylaza Endomycopsis fibuliger vời ứng dụng Luận án PTS khoa học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 12 Ths Phạm Thị Thu, 2012 Nghiên cứu công nghệ sàn xuất số loại rượu truyền thống từ gạo đặc sản đồng song Cửu Long, Báo cáo khoa học, mã số ĐT.03.10/CNSHCB, Viện công nghiệp thực phầm 13 Ngô Thị Thu Hiền, 2012 Nghiên cứu quy trình sàn xuất rượu đặc sàn từ nguyên liệu nếp hoa vàng Việt Nam, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 14 Lương Thị Hồng Nghiên cứu nâng cao chất lượng rượu truyền thống Gò Đen, Luận văn tốt nghiệp, Hà Nội, 2011 15 Lê Thanh Mai, 2001 Công nghệ sàn xuất rượu vang loại rượu khác Bộ môn công nghệ sinh học thực phẩm, ĐHBKHN 53 ... vật để xử lý phế thải sau chế biến tinh bột sắn làm phân bón hữu CO'' Vi? ??c ứng dụng công nghệ sinh học, đặc biệt công nghệ vi sinh vật xử lý chất thải hữu làm phân bón hữu sinh học Vi? ??t Nam nhà khoa... xenluloza, tinh bột phế thái sau chế biến tinh bột san Thay thành phan tinh bột tan, xenluloza môi trường dịch the nuôi cấy vi sinh vật bàng phế thải sau chế biến tinh bột sắn Vi sinh vật nhân sinh. .. "ủng dụng vi sinh vật xử lý phế thái sau chế biến tinh bột sắn dạng rắn làm phân hữu cư" Để đạt mục tiêu luận văn tập trung giài vấn đề sau: -Tống quan tình hình sàn xuất chế biến tinh bột sắn,