Khảo sát quy trình chế biến rượu bắp khoa công nghệ sinh học chuyên ngành nông nghiệp – môi trường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Tên đề tài: KHẢO SÁT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN RƯỢU BẮP KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH: NÔNG NGHIỆP – MÔI TRƯỜNG GVHD: Ths Lý Thị Minh Hiền Bình Dương, tháng 03 năm 2022 LỜI CẢM ƠN Trong suốt năm học tập rèn luyện giảng đường trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ hỗ trợ từ phía nhà trường, q Thầy Cơ, gia đình bạn bè Lời em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Lý Thị Minh Hiền tận tình giúp đỡ, quan tâm, trực tiếp hướng dẫn em suốt trình làm đề tài thực tập tốt nghiệp Em xin cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh quý Thầy Cô khoa Công nghệ Sinh học nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Em xin cảm ơn giúp đỡ bạn H’Tô Ngọc Du, Bùi Thị Ngọc Lệ anh chị khoá 2017, bạn khoá 2018 Cuối với lời cảm ơn chân thành xin gửi lời cảm ơn đến Ba Mẹ, gia đình ni dạy, động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện tốt trình học tập thực đề tài thực tập Em xin chân thành cảm ơn Trân trọng i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu nguyên liệu bắp 1.1.1 Tình hình sản xuất bắp Việt Nam 1.1.2 Tình hình tiêu thụ bắp Việt Nam .3 1.1.3 Giới thiệu nguyên liệu bắp sống .4 1.1.4 Thành phần hoá học 1.1.5 Giá trị sử dụng bắp .6 1.2 Tổng quan rượu .8 1.2.1 Giới thiệu chung rượu 1.2.2 Cơ chế lên men 1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men 11 1.2.3.1 Nước 11 1.2.3.2 Nhiệt độ 11 1.2.3.3 pH .11 1.2.3.4 Nồng độ đường dịch lên men .12 1.2.3.5 Lượng giống cấy 12 1.2.3.6 Oxy .12 1.2.3.7 Thời gian lên men 13 PHẦN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .13 2.1 Đối tượng phương pháp nghiên cứu 13 2.1.1 Thời gian địa điểm 13 2.1.2 Nguyên vật liệu: 13 ii 2.1.3 Dụng cụ thiết bị 14 2.2 Phương pháp nghiên cứu 15 2.2.1 Quy trình cơng nghệ dự kiến .15 2.2.1.1 Chọn – phân loại .16 2.2.1.2 Bóc vỏ rửa 16 2.2.1.3 Tách hạt, nghiền 16 2.2.1.4 Nấu chín 16 2.2.1.5 Rắc men 16 2.2.1.6 Lên mốc 16 2.2.1.7 Lên men rượu .17 2.2.1.8 Lên men phụ .17 2.2.1.9 Sản phẩm rượu bắp .17 2.2.2 Bố trí thí nghiệm .17 2.2.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến qúa trình hấp nguyên liệu bắp 17 2.2.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng trình lên mốc lên bắp 18 2.2.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng q trình lên men rượu đến chất lượng sản phẩm 19 2.2.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng trình lên men phụ 20 PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .21 3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến qúa trình hấp nguyên liệu bắp 21 3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng trình lên mốc nguyên liệu bắp 22 3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng q trình lên men rượu đến chất lượng sản phẩm 23 iii 3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng trình lên men phụ đến chất lượng sản phẩm 25 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .26 4.1 Kết luận 26 4.2 Kiến nghị: 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO .26 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Thành phần hố học phận hạt bắp (%) Bảng Hàm lượng Vitamin bắp Bảng Bảng bố trí thí nghiệm 18 Bảng 2 Bảng bố trí thí nghiệm .19 Bảng Bảng bố trí thí nghiệm .20 Bảng Bảng bố trí thí nghiệm .20 Bảng Đặc điểm cảm quan nguyên liệu bắp thời gian hấp khác 21 Bảng Nồng độ chất khơ hồ tan bắp (⁰Bx) hàm lượng men rượu bổ sung .22 Bảng 3 Nồng độ cồn rượu tỉ lệ bắp: nước khác sau ngày lên men 24 Bảng Điểm cảm quan rượu bắp tỉ lệ bắp: nước khác 24 Bảng Điểm cảm quan sản phẩm lên men phụ nhiệt độ 10⁰C sau tuần .25 v DANH MỤC HÌNH Hình 1 Tổng diện tích suất bắp trung bình Việt Nam .3 Hình Quy trình cơng nghệ sản xuất rượu bắp dự kiến 15 vi ĐẶT VẤN ĐỀ Bắp hay gọi ngô loại lương thực quan trọng giới bên cạnh lúa mì lúa gạo Bắp có nguồn gốc Trung Mỹ, sau lan toàn Châu Mỹ Vào cuối kỉ 15, đầu kỉ 16 người Châu Âu phát Châu Mỹ, bắp bắt đầu lan rộng khắp giới Ở nước Nam Mĩ, Trung Mĩ đặc biệt quần đảo Caribe, bắp lương thực Bắp ngày trở nên phổ biến trở thành lương thực người Việt Nam Ở nhiều nước bắp trồng quan trọng nông nghiệp có Việt Nam Bắp sử dụng chủ yếu dùng cho thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm, cỏ khô, cỏ ủ chua hay lấy hạt làm lương thực Cỏ ủ chua sản xuất cách lên men đoạn thân bắp non Hạt bắp có nhiều ứng dụng cơng nghiệp, chuyển hóa thành chất dẻo hay vải sợi Một lượng bắp định thủy phân hay xử lý enzym để sản xuất siro, tác nhân làm đơi lên men để sau chưng cất sản xuất vài dạng rượu Rượu sản xuất từ bắp theo truyền thống nguồn wisky bourbon Ethanol từ bắp dùng hàm lượng thấp (10% hơn) phụ gia xăng làm nhiên liệu cho số động để gia tăng số octan, giảm ô nhiễm giảm mức tiêu thụ Sản xuất bắp Việt Nam từ 1990 đến có bước nhảy vượt bậc diện tích suất tổng sản lượng, nhờ việc không ngừng mở rộng giống bắp lai sản xuất, đồng thời cải thiện biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi giống Năm 1991, diện tích trồng giống lai chưa đến 1% 400 nghìn bắp, năm 2007 giống lai chiếm khoảng 90% tổng số > triệu Năng suất bắp Việt Nam tăng nhanh liên tục với tốc độ cao trung bình giới suốt 20 năm qua Năm 1980, suất bắp nước ta 34% so với trung bình giới (11/32 tạ/ha); năm 1990 42% (15,5/37 tạ/ha); năm 2000 60% (25/42 tạ/ha); năm 2005 73% (36/49 tạ/ha) 2009 đạt 78,46% (40,8/52,0 tạ/ha) Sản xuất bắp năm 2010 đạt 1.112.000 với suất bình quân 46,06 tạ/ha tổng sản lượng 4,620 triệu (Hội nghị phi sinh học Chọn tạo bắp chống chịu để tăng thu nhập an ninh lương thực người nghèo Nam Đông Nam Á), năm 2015 sản lượng bắp đạt tới 5,287 triệu (theo tổng cục thống kê), năm 2020 đạt 4,559 triệu (theo tổng cục thống kê) Từ loại thực phẩm có chứa hàm lượng tinh bột lớn 68%, nguồn giàu vitamin B, C, khoáng chất chất xơ đem lại nhiều lợi ích cho sức khỏe là: cải thiện trí nhớ, vitamin B có bắp giúp ngăn ngừa bệnh tim mạch, chất xơ bắp giúp làm giảm mức cholesterol nhờ làm giảm nguy mắc bệnh ung thư ruột kết ung thư vú đẩy lùi Hai loại chất chống ô xy hóa zeaxanthin lutein có nhiều bắp tốt cho sức khỏe mắt da Tuy nhiên, nhiều địa phương địa bàn Tỉnh nước, đến vụ mùa thu hoạch nông sản bắp, sản lượng bắp đạt suất, người nông dân phải gặp khó khăn họ phải đối mặt với giá thị trường không ổn định Giá trị bắp thực tế bán thấp, giá thành sản xuất cao Do vậy, nhằm nâng cao giá trị sử dụng làm đa dạng hố sản phẩm đầu cho nơng sản bắp địa phương thị trường em thực đề tài “Khảo sát quy trình chế biến rượu bắp” Mục tiêu nghiên cứu: Xây dựng quy trình chế biến rượu bắp nhằm đa dạng hoá đầu cho nguyên liệu nông sản bắp địa phương Nội dung tiến hành - Tìm hiểu tình hình sản xuất tiêu thụ bắp Việt Nam - Khảo sát q trình xử lí ngun liệu bắp: Tỷ lệ nước nấu bắp; Thời gian nấu/hấp bắp - Khảo sát trình lên men rượu bắp: Hàm lượng giống bổ sung; Nhiệt độ lên men; Thời gian lên men PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu nguyên liệu bắp [1] [2] [3] [5] [10] [11] [12] 1.1.1 Tình hình sản xuất bắp Việt Nam Sản xuất bắp Việt Nam từ 1990 đến có bước nhảy vượt bậc diện tích suất tổng sản lượng, nhờ việc không ngừng mở rộng giống bắp lai sản xuất, đồng thời cải thiện biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi giống Năm 1991, diện tích trồng giống lai chưa đến 1% 400 nghìn bắp, năm 2007 giống lai chiếm khoảng 90% tổng số > triệu Năng suất bắp Việt Nam tăng nhanh liên tục với tốc độ cao trung bình giới suốt 20 năm qua Năm 1980, suất bắp nước ta 34% so với trung bình giới (11/32 tạ/ha); năm 1990 42% (15,5/37 tạ/ha); năm 2000 60% (25/42 tạ/ha); năm 2005 73% (36/49 tạ/ha) năm 2007 đạt 81,0% (39,6/49 tạ/ha), 2009 đạt 78,46% (40,8/52,0 tạ/ha) Sản xuất bắp năm 2010 đạt 1.112.000 với suất bình quân 46,06 tạ/ha tổng sản lượng 4,620 triệu (Hội nghị phi sinh học Chọn tạo bắp chống chịu để tăng thu nhập an ninh lương thực người nghèo Nam Đông Nam Á), năm 2012 sản lượng bắp đạt 4,97 triệu (FAOSTAT, 2012), năm 2015 sản lượng bắp đạt tới 5,287 triệu (Theo tổng cục thống kê) Hiện sản lượng bắp Việt Nam cho niên vụ 2020/21 đặt mức 4,5 triệu tấn, tăng nhẹ so với 2019/20 thấp số thức nơng nghiệp Hoa Kì (USDA) (Nguồn: Tổng cục thống kê, 2021) Hình 1 Tổng diện tích suất bắp trung bình Việt Nam Năng suất bắp trung bình Việt Nam tăng gấp đơi so với năm 1995, diện tích canh tác bắp lại có xu hướng giảm theo hình 1.1 Do giá thành sản xuất cao, chi phí lớn, suất số địa phương khơng cao 1.1.2 Tình hình tiêu thụ bắp Việt Nam [12] Hiện thị trường giá bắp hạt bán giao động khoảng 5.500đ – 7.000đ/1 kg, giá bán bắp trái giao động từ 40.000đ – 50.000đ// chục, giá bán bắp lẻ từ PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến qúa trình hấp nguyên liệu bắp Kết qua nhiều lần thí nghiệm cho thấy mức độ cảm quan đạt trạng thái tốt phù hợp nghiệm thức 60 phút Kết đánh giá cảm quan tổng hợp bảng thu sau: Bảng Đặc điểm cảm quan nguyên liệu bắp thời gian hấp khác Stt Nghiệm Thời Độ thức Brix A1 A2 gian 30 60 9,0 10 Độ ẩm (%) Hiệu suất thu hồi nguyên liệu (%) 62 43,33 65 44,47 Trạng thái Màu sắc Trước hấp Trước hấp Sau hấp Bắp chín giịn Giịn bắp Bắp chín đều, mềm, Mùi Sau hấp Vàng Màu trắng ngà vàng Vị nhạt Mùi vị Thơm đặc trưng mùi cuả bắp bắp Màu vàng dẻo, A3 90 9,5 74 41,93 Bắp Màu chín vàng mềm, rơm dẻo, nhạt Từ bảng 3.1 cho thấy nghiệm thức A1 (30 phút) có độ Brix hiệu suất thu hồi nguyên liệu tương đối cao 9,0⁰Bx 43,33% trạng thái cảm quan bắp sau làm chín cho bắp chín, giịn nghiệm thức mẫu khơng có độ mềm dẻo Ở nghiệm thức A3 (90 phút) mẫu có độ Brix cao lên đến 9,5⁰Bx mẫu có độ ẩm tương đối cao (74%) hiệu suất thu hồi nguyên liệu thấp (41,93%) 21 so với mẫu lại, trạng thái cảm quan mẫu bắp chín đều, mềm dẻo mẫu bắp lại bị nhạt Đối với nghiệm thức A2 (60 phút) có độ Brix cao lên đến 10⁰Bx có hiệu suất thu hồi nguyên liệu cao (44,47%) so với nghiệm thức khác Nghiệm thức sau hấp cho bắp chín đều, mềm, bắp dẻo đạt trạng thái cảm quan tốt Như thí nghiệm kết này, nghiệm thức A2 60 phút đạt trạng thái cảm quan tốt nhất, bắp làm chín giữ độ mềm, dẻo thơm phù hợp cho trình lên men 3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng q trình lên mốc nguyên liệu bắp Kết trình lên mốc nguyên liệu bắp nghiệm thức với hàm lượng men rượu bổ sung khác thể bảng 3.2 từ lần lặp lại xử lí số liệu qua thống kê sau: Bảng Nồng độ chất khơ hồ tan bắp (⁰Bx) hàm lượng men rượu bổ sung Stt Nghiệm thức Hàm lượng Ngày lên men men rượu (%) Nồng độ chất khơ hồ tan (⁰Bx) B1 1% B2 2% 2,667c B3 3% 6,000a B4 4% 4,833b B5 1% B6 2% 2,667b B7 3% 5,667a B8 4% 5,000a P ngày 3,433c ngày 3,333b ngày 0,0002 ngày 0,0010 Ghi chú: Trong cột số có mẫu tự không khác biệt mức ý nghĩa 0,05 qua phép thử Duncan 22 Kết phân tích phương sai cho thấy có khác nồng độ chất khơ hồ tan nghiệm thức thay đổi hàm lượng men rượu bổ sung với giá trị P