Ngoài ra nó còn cung cấp rất nhiều chất dinh dưỡng khác cho cơ thể như chất khoáng, vitamin,…Chính vì những lợi ích trên nên sản phẩm kefir đã được tin dùng ở nhiều nơi trên thế giới với
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
NGUYÊN LIỆU – DỤNG CỤ - THIẾT BỊ
- Nước dừa non được mua ở chợ Bình Dương
- Nước dừa già mua tại chợ Bình Dương
- Giống kefir lấy từ dân gian
- Đường Lactose mua tại công ty hóa chất Hóa Nam
Các dụng cụ có sẵn tại phòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm – trường Đại học Mở TP.HCM (cơ sở 3 Bình Dương):
- Dụng cụ thí nghiệm: erlen, bercher, pipet, nhiệt kế, burett…
- Hóa chất chuẩn độ: NaOH 0,1N, phenolphthalein được mua tại công ty hóa chất Hóa Nam.
SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ DỰ KIẾN
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình công nghệ dự kiến
Kefir nước dừa Hạt kefir
Phối chế Đường lactose, saccharose
Lọc:loại bỏ các tạp chất có trong nước dừa.
Để chuẩn bị dung dịch nuôi cấy vi sinh vật lên men, cần phối chế một hỗn hợp gồm: nước dừa, đường lactose, và đường saccharose Tỷ lệ của các thành phần này là rất quan trọng, đảm bảo tạo ra nồng độ chất khô phù hợp cho sự phát triển và hoạt động của vi sinh vật Quá trình phối chế bao gồm cho các thành phần vào nước dừa và khuấy đều cho đến khi chúng hoàn toàn hòa tan.
Thanh trùng: nhiệt độ thanh trùng 90 o C, thời gian 5 phút Thanh trùng nhằm tiêu diệt các vi sinh vật trong nước dừa, hòa tan hết lượng đường còn sót lại, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men.
Cấy giống: giống kefir được bảo quản trong sữa tươi Ta tiến hành lọc lấy giống, rửa sạch, để ráo sau đó cho vào nước dừa.
Lên men: thực hiện lên men ở nhiệt độ phòng, thời gian lên men từ 24 - 48 giờ Trong quá trình lên men vi khuẩn chuyển hóa đường thành acid lactic, nấm men lên men đường tạo ethanol và CO2 Quá trình lên men còn góp phần tạo nên hương vị đặc trưng của kefir.
Lọc giấy giống: sau khi lên men ta tiến hành lọc để thu dịch lên men.
Vô bao bì: sản phẩm được rót vào bao bì trong điều kiện vô trùng để hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào sản phẩm.
Bảo quản: sản phẩm sau khi rót vào bao bì được đem bảo quản ở nhiệt độ 4-6 o C.
SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU
1 Khảo sát ảnh hưởng của các loại nước dừa đến chất lượng sản phẩm
2 Khảo sát ảnh hưởng của điểm dừng pH đến chất lượng sảnphẩm
3 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ men giống đến quá trình lên men
4 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đường lactose bổ sung lên quá trình lên men
5 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đường sacharrose bổ sung đến quá trình lên men
7 Đánh giá chất lượng của sản phẩm Đo lại các chỉ tiêu:
- Nồng độ chất khô Đánh giá cảm quan Theo dõi sự lên men theo thời gian và khảo sát các yếu tố:
- Nồng độ chất khô Đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm
6 Khảo sát khả năng tái sử dụng giống milk kefir trong nước dừa
Khảo sát thời gian lên men Đánh giá cảm quan
Giai đoạn 4 Giai đoạn 3 Giai đoạn 1
Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu
CÁC THÍ NGHIỆM
4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của các loại nước dừa đến chất lượng sản phẩm:
Nguyên liệu tốt giúp cho quá trình lên men xảy ra nhanh, sản phẩm có mùi vị tốt Thí nghiệm này nhằm xác định loại nguyên liệu thích hợp cho quá trình lên men và tạo được sản phẩm có chất lượng tốt
- Chuẩn bị hai mẫu dịch lên men: nước dừa khô và nước dừa non Mỗi mẫu có bổ sung các thành phần như sau:
- Thanh trùng mẫu ở 90 o C trong 5 phút nhằm tiêu diệt các vi sinh vật có trong mẫu và hòa tan toàn bộ lượng đường lactose, saccharose
- Cấy men giống tỉ lệ 5% và tiến hành lên men ở nhiệt độ phòng
- Theo dõi sự thay đổi độ pH, độ acid, nồng độ chất khô trong mẫu theo thời gian Khi pH sản phẩm đạt 3,5 lọc hạt kefir ra và đem bảo quản sản phẩm ở 4-6 o C trong 24 giờ
- Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo phương pháp cho điểm dựa trên các chỉ tiêu mùi, vị (bảng điểm đánh giá phần 1.1 phụ lục 1)
- Dựa vào tốc độ lên men và kết quả đánh giá cảm quan ta xác định được loại nước dừa thích hợp để sản xuất
4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của điểm dừng pH đến chất lượng sản phẩm:
Xác định độ pH dừng thích hợp để sản phẩm có hương vị tốt nhất
- Chuẩn bị 4 mẫu nước dừa từ nguyên liệu đã chọn ở thí nghiệm 1 Mỗi mẫu có bổ sung các thành phần như sau:
- Thanh trùng mẫu ở 90 o C trong 5 phút nhằm tiêu diệt các vi sinh vật có trong mẫu và hòa tan toàn bộ lượng đường lactose, saccharose
- Cấy men giống theo tỉ lệ 5% Tiến hành lên men ở nhiệt độ phòng và theo dõi sự thay đổi độ pH theo thời gian, thực hiện các điểm dừng sau:
- Sau khi mẫu lần lượt đạt được các pH trên ta tiến hành lọc thu sản phẩm, bảo quản mẫu ở 4-6 o C trong 24 giờ
- Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo phương pháp cho điểm dựa trên các chỉ tiêu mùi, vị (bảng điểm đánh giá phần 1.1 phụ lục 1)
- Dựa vào thời gian lên men phù hợp và kết quả đánh giá cảm quan ta xác định được độ pH dừng thích hợp
4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến quá trình lên men:
Lượng men giống ảnh hưởng đến thời gian lên men và mùi vị sản phẩm Thí nghiệm nhằm xác định tỉ lệ men giống thích hợp để quá trình lên men xảy ra nhanh và sản phẩm có chất lượng tốt
- Chuẩn bị 3 mẫu nước dừa đã chọn ở thí nghiệm 1 Mỗi mẫu có bổ sung các thành phần như sau:
- Thanh trùng mẫu ở 90 o C trong 5 phút nhằm tiêu diệt các vi sinh vật có trong mẫu và hòa tan toàn bộ lượng đường lactose, saccharose
- Cấy men giống theo các tỉ lệ sau:
- Tiến hành lên men ở nhiệt độ phòng và theo dõi sự thay đổi độ pH, nồng độ chất khô, độ acid trong mẫu theo thời gian
- Sau khi kết thúc quá trình lên men lọc thu dịch sản phẩm, bảo quản mẫu ở 4-
- Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo phương pháp cho điểm dựa trên các chỉ tiêu mùi, vị (bảng điểm đánh giá phần 1.1 phụ lục 1)
- Dựa vào sự ảnh hưởng của tỉ lệ giống đến quá trình lên men và kết quả đánh giá cảm quan ta xác định được tỉ lệ men giống thích hợp
4.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đường lactose bổ sung vào nước dừa đến quá trình lên men :
Để tối ưu hóa quá trình lên men, nghiên cứu này tiến hành thử nghiệm bổ sung lactose nhằm cung cấp cơ chất cho vi khuẩn lactic sử dụng Mục đích của thí nghiệm là xác định nồng độ chất khô hòa tan phù hợp trong nguyên liệu, giúp thúc đẩy quá trình lên men nhanh chóng và tạo ra sản phẩm có chất lượng đạt tiêu chuẩn.
- Chuẩn bị 3 mẫu nước dừa đã chọn ở thí nghiệm 1 Mỗi mẫu có bổ sung các thành phần như sau:
- Thanh trùng mẫu ở 90 o C trong 5 phút nhằm tiêu diệt các vi sinh vật có trong mẫu và hòa tan toàn bộ lượng đường lactose, saccharose
- Cấy men giống theo tỉ lệ đã chọn ở thí nghiệm 3 Tiến hành lên men ở nhiệt độ phòng và thực hiện điểm dừng pH đã xác định ở thí nghiệm 2
- Sau khi kết thúc quá trình lên men lọc thu sản phẩm, bảo quản mẫu ở 4-6 o C trong 24 giờ
- Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo phương pháp cho điểm dựa trên các chỉ tiêu mùi, vị (bảng điểm đánh giá phần 1.1 phụ lục 1)
- Dựa vào ảnh hưởng của các tỉ lệ đường đến quá trình lên men và kết quả đánh giá cảm quan ta xác định được tỉ lệ đường lactose thích hợp
4.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ saccharose bổ sung vào nước dừa đến quá trình lên men:
Bổ sung saccharose để làm cơ chất cho nấm men sử dụng Thí nghiệm nhằm tìm ra hàm lượng đường saccharose thích hợp để tạo hương vị tốt nhất cho sản phẩm
- Chuẩn bị 3 mẫu nước dừa đã chọn ở thí nghiệm 1 Mỗi mẫu có bổ sung các thành phần như sau:
• Đường lactose bổ sung theo tỉ lệ đã chọn ở thí nghiệm 4
• Bổ sung đường saccharose với tỉ lệ:
- Thanh trùng mẫu ở 90 o C trong 5 phút nhằm tiêu diệt các vi sinh vật có trong mẫu và hòa tan toàn bộ lượng đường lactose, saccharose
- Cấy men giống theo tỉ lệ đã chọn ở thí nghiệm 3
- Tiến hành lên men ở nhiệt độ phòng và theo dõi sự thay đổi độ pH theo thời gian, thực hiện điểm dừng pH đã chọn ở thí nghiệm 2
- Sau khi kết thúc quá trình lên men lọc thu sản phẩm, bảo quản sản phẩm ở 4-6 o C
- Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo phương pháp cho điểm dựa trên các chỉ tiêu mùi, vị (bảng điểm đánh giá phần 1.1 phụ lục 1)
- Dựa vào kết quả đánh giá cảm quan ta xác định được tỉ lệ sacchrose phối chế thích hợp để sản phẩm lên men tốt và đạt được giá trị cảm quan cao
4.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát khả năng tái sử dụng giống milk kefir trong nước dừa:
Khảo sát việc thích nghi của milk kefir trong nước dừa từ đó thuần hóa milk kefir thành water kefir
Chuẩn bị mẫu nước dừa đã chọn ở thí nghiệm 1 Bổ sung đường lactose, saccharose theo tỉ lệ đã chọn ở các thí nghiệm trên
Thanh trùng mẫu ở 90 o C trong 5 phút nhằm tiêu diệt các vi sinh vật có trong nước dừa và hòa tan toàn bộ lượng đường bổ sung vào
Cấy giống kefir theo tỉ lệ đã chọn ở thí nghiệm 3 Tiến hành lên men ở nhiệt độ phòng Theo dõi thời gian lên men, pH cho đến khi mẫu đạt được pH dừng thì ta vớt giống ra
Mẫu kefir được đem bảo quản lạnh từ 4-6 o C Hạt kefir sau khi vớt ra được rửa sạch sau đó tiếp tục cấy vào nước dừa
Hạt kefir được sử dụng 5 lần liên tục như vậy
Các mẫu được bảo quản lạnh 4-6 o C trong 24 giờ sau đó tiến hành đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm (bảng điểm đánh giá phần 1.1 phụ lục 1)
Hiệu quả của quá trình tái sử dụng giống được đánh giá dựa trên sự ổn định của quá trình lên men Quá trình lên men ổn định mang lại sản phẩm có chất lượng đồng đều và thời gian lên men chuẩn xác Điều này cho thấy chủng giống được sử dụng có khả năng duy trì đặc tính sinh học, đảm bảo hiệu suất lên men tốt và sản phẩm đạt tiêu chuẩn mong muốn.
4.7 Đánh giá chất lượng của sản phẩm:
Sau khi hoàn thành việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men, ta tiến hành xác định lại các chỉ tiêu: mật độ vi sinh vật trong sản phẩm, độ brix, độ acid, độ pH của sản phẩm
Tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm theo 2 phương pháp:
Phương pháp cho điểm thị hiếu:[2]
Tiến hành thực hiện trên 20 người thử Người thử sẽ được mời thử nếm sản phẩm và đánh giá dựa trên hai chỉ tiêu mùi và vị Người thử đánh giá mức độ hài lòng thông qua thang điểm đã được định nghĩa trước thông qua các thuật ngữ mô tả cấp độ hài lòng, ưa thích:
5- Không thích cũng không ghét
Thông qua kết quả đánh giá cảm quan ta xác định được mức độ yêu thích của người dùng đối với sản phẩm.
Phương pháp cho điểm chất lượng tổng hợp sản phẩm TCVN 3215-79:[2]
Sản phẩm được đem đi cảm quan với 5 thành viên yêu thích sản phẩm kefir và từng học qua phương pháp đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm. Đánh giá chất lượng sản phẩm dựa trên các chỉ tiêu mùi, vị theo thang điểm cho sẵn ở bảng 1.3phụ lục 1.
Dựa trên kết quả đánh giá cảm quan ta có thể xác định được một cách tổng quát chất lượng sản phẩm trên tất cả các chỉ tiêu cảm quan.
KẾT QUẢ - THẢO LUẬN
Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của các loại nước dừa đến chất lượng sản phẩm
Để khảo sát ảnh hưởng của các loại nước dừa đến chất lượng sản phẩm ta tiến hành khảo sát trên hai loại nước dừa non và nước dừa khô
Bảng 3.1: Một số thông số ban đầu của các nguyên liệu nước dừa: Độ Brix Độ pH Độ acid ( o T)
Bảng 3.2: Các thông số thay đổi trong quá trình lên men giữa hai loại nước dừa:
Nước dừa khô Nước dừa non Độ Brix Độ pH Độ acid Độ Brix Độ pH Độ acid
Tiến hành lên men hai mẫu nguyên liệu theo bố trí nghiệm đã nêu trong phương pháp nghiên cứu, và đo sự thay đổi độ chua của các mẫu lên men theo thời gian, ta thu được đồ thị như sau: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ chua theo thời gian
Thời gian (giờ) Độ chua (oT)
Nước dừa khô Nước dừa non Đồ thị 3.1: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ chua theo thời gian của nước dừa khô và nước dừa non Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH theo thời gian
Nước dừa khô Nước dừa non Đồ thị3.2: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH theo thời gian của nước dừa khô và nước dừa non
Theo đồ thị 3.1 và 3.2 ta thấy, lượng acid tăng theo thời gian và các nguyên liệu có ảnh hưởng đến quá trình lên men
Sau khi cho các vi sinh vật vào nước dừa chúng bắt đầu hoạt động tạo ra acid làm pH môi trường giảm Trong khoảng 20 giờ đầu, các vi khuẩn lactic đồng hình hoạt động mạnh Chúng sử dụng lượng đường glucose, lactose có trong nước dừa để tạo thành acid lactic Tuy nhiên hoạt động của chúng trong nước dừa khô và nước dừa non có sự khác biệt
Trong 8 giờ đầu quá trình lên men lượng acid tạo ra trong nước dừa khô và nước dừa non tương đương nhau, nguyên liệu hầu như chưa ảnh hưởng đến quá trình lên men Do lúc này các vi sinh vật chưa quen với môi trường nên hoạt động của chúng chưa có sự khác biệt
Sau khoảng 14 giờ khi vi sinh vật bắt đầu quen với môi trường, hoạt động của chúng trong nước dừa non và nước dừa khô bắt đầu có sự khác biệt Lượng acid trong nước dừa non tăng chậm hơn trong môi trường nước dừa khô Độ acid trong nước dừa khô tăng nhanh hơn trong nước dừa non khoảng 5 – 10 o T và kéo dài đến cuối quá trình lên men
Trước khi lên men ta đã bổ sung đường lactose và saccharose tạo điều kiện tối ưu cho quá trình lên men Vi khuẩn lactic là những vi sinh vật có nhu cầu dinh dưỡng cao Để sinh trưởng bình thường, ngoài một nguồn carbon, chúng cần nitơ, một phần dưới dạng các acid amin, các chất sinh trưởng, các chất khoáng Có sự khác biệt trong quá trình lên men là do trong nước dừa khô một số thành phần chất khoáng cao, acid amin hơn hẳn trong nước dừa non tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Ngoài ra nước dừa khô có pH thích hợp cho sự hoạt động của vi khuẩn lactic.[3]
Khi lượng acid tạo ra nhiều, pH môi trường cũng giảm theo Kèm theo sự giảm pH thì sự hoạt động của vi khuẩn lactic đồng hình cũng bắt đầu giảm dần Chúng vẫn tạo acid lactic nhưng hoạt động yếu dần Thay vào đó là sự phát triển của vi khuẩn lactic dị hình và nấm men Các vi sinh vật này ngoài tạo acid lactic còn tạo thành các sản phẩm phụ khác như CO2, ethanol, acid acetic… kết quả làm cho lượng acid tăng chậm trong suốt thời gian cuối quá trình lên men Khi acid được tạo ra quá nhiều, pH môi trường quá thấp sẽ ức chế toàn bộ hoạt động của vi khuẩn và nấm men, chúng không còn trao đổi chất để tạo acid nên pH môi trường không còn giảm nữa
Như kết quả thí nghiệm ta thấy, nước dừa khô cho tốc độ lên men nhanh hơn nước dừa non
Khi pH đạt 3,5, quá trình lên men được dừng lại Sản phẩm sau đó được bảo quản ở nhiệt độ 4-6 độ C trong 24 giờ để ổn định chất lượng Sau khi bảo quản, các mẫu được đánh giá dựa trên cảm quan.
Bảng 3.3: Bảng kết quả đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm của các loại nước dừa khác nhau:
Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy sản phẩm từ cả nước dừa khô và nước dừa non đều có vị chua ngọt hài hòa, mùi thơm và màu sắc đặc trưng Xét về điểm số, sản phẩm từ nước dừa khô được đánh giá cao hơn Tuy nhiên, khảo sát tốc độ lên men cho thấy nước dừa khô lên men tốt hơn nước dừa non Do đó, nước dừa khô được lựa chọn làm nguyên liệu lên men để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của điểm dừng pH đến chất lượng sản phẩm
Để khảo sát ảnh hưởng của độ chua đến chất lượng sản phẩm ta tiến hành khảo sát bốn điểm dừng pH khác nhau: 3,3 ; 3,4 ; 3,5 ; 3,6
Bảng 3.4: Bảng kết quả khảo sát pH dừng:
Thời gian lên men Độ Brix Độ pH Độ acid
44h 11 3,24 140 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH theo thời gian
Thời gian (giờ) Độ pH Đồ thị 3.3 : Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH theo thời gian
Theo hình 3.3 ta thấy, trong khoảng 4 giờ đầu pH giảm mạnh từ 5,2 xuống 3,9 Thời gian đầu do trong môi trường pH cao nên thuận lợi cho các vi khuẩn lên men đồng hình hoạt động, chúng lên men tạo acid lactic làm pH môi trường giảm mạnh
Khoảng 4-12 giờ tiếp theo pH vẫn tiếp tục giảm nhưng tốc độ chậm hơn so với lúc đầu Sau 12 giờ, khi pH giảm xuống thấp kéo theo sự suy giảm của các vi khuẩn lên men đồng hình Đồng thời các vi khuẩn lên men dị hình phát triển thay thế dần các vi khuẩn lên men đồng hình Chúng không chỉ tạo ra acid lactic mà còn tạo ra các sản phẩm phụ khác như CO2, ethanol…sự thay đổi hoạt động của các vi khuẩn trong kefir làm cho lượng acid tăng lên chậm hơn giai đoạn ban đầu Kết quả làm cho pH cũng giảm chậm dần Khi pH quá thấp chúng sẽ ức chế ngược lại sự hoạt đông của các vi khuẩn làm chúng không thể sản sinh acid nữa, kết quả pH cũng không giảm nữa. Đồng thời, để đạt được pH càng thấp thời gian lên men càng kéo dài làm lượng cồn trong sản phẩm sinh ra nhiều ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.
Bảng 3.5: Bảng mô tả cảm quan sản phẩm theo pH dừng:
Sản phẩm có mùi acid lactic nhưng mùi cồn hơi nồng
Sản phẩm có mùi acid lactic hòa quyện cùng mùi ethanol
Sản phẩm có mùi thơm của nước dừa hòa quyện cùng mùi acid lactic và ethanol
Sản phẩm có mùi lactic nhẹ, không có mùi cồn
Sản phẩm có vị chua nhưng vẫn còn cảm nhận được vị chua ngọt tương đối hài hòa, vị cồn hơi nồng.
Sản phẩm có vị hơi chua nhưngvị chua ngọt của sản phẩm vẫn tương đối hài hòa, vịcồn hơi nồng
Sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, có vị nồng nhẹ của cồn
Sản phẩm có vị ngọt, hơi chua, không có vị nồng của cồn Ở pH 3,3 do thời gian lên men dài nên lượng acid tạo ra nhiều, pH thấp tạo điều kiện cho nấm men và vi khuẩn lactic dị hình phát triển Chúng hoạt động và tạo ra nhiều ethanol làm cho sản phẩm có mùi cồn hơi nồng Ở pH 3,4 và 3,5 thời gian lên men vừa phải sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa Tuy nhiên ở pH 3,4 thời gian lên men dài hơn pH 3,5 nên sản phẩm có mùi cồn nồng hơn sản phẩm ở pH 3,5 Ở pH 3,6 thời gian lên men ngắn, lượng acid tạo ra ít nên sản phẩm có vị hơi ngọt Thời gian lên men ngắn cũng làm cho vi khuẩn lactic lên men dị hình và nấm men không kịp phát triển nên sản phẩm không có hương vị đặc trưng Để tìm hiểu rõ hơn sự khác biệt giữa các sản phẩm ta tiến hành phân tích thống kê kết quả đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm
Bảng 3.6: Bảng kết quả đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo pH dừng: Độ pH Mùi Vị
Nhận xét: Các mẫu khác nhau có ý nghĩa về mặt mùi và vị Trong đó mẫu có pH 3,5 cho điểm cảm quan cao nhất là mùi 3,8 và vị 4,0 Đồng thời sản phẩm có thời gian lên men vừa phải thích hợp để theo dõi Do đó, ta quyết định chọn pH dừng cho sản phẩm là 3,5.
Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến quá trình lên men
Để khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men giống lên chất lượng sản phẩm ta tiến thí nghiệm với 4 tỉ lệ giống: 3%, 5%, 7%
Bảng 3.7: Các thông số thay đổi trong quá trình lên men theo các tỉ lệ giống khác nhau:
Thời gian Độ Brix Độ pH Độ acid
44h 11 11,5 11 3,45 3,22 3,27 106 169 145 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH trong quá trình lên men
Thời gian (giờ) Độ pH
3% 5% 7% Đồ thị 3.4 : Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH trong quá trình lên mentheo các tỉ lệ giống khác nhau Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ acid trong quá trình lên men
Thời gian (giờ) Độ acid (oT)
3% 5% 7% Đồ thị 3.5 : Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ acid trong quá trình lên men theo các tỉ lệ giống khác nhau
Theo đồ thị 3.4 và 3.5 ta thấy, tỉ lệ giống bổ sung vào có ảnh hưởng đến tốc độ lên men Lượng giống bổ sung vào càng nhiều thì quá trình lên men diễn ra càng nhanh Tuy nhiên khi lượng giống bổ sung vào quá nhiều sẽ làm cho quá trình lên men chậm lại Đối với tỉ lệ giống 3% tốc độ lên men tương đối chậm do lượng vi sinh vật bổ sung vào ít, lượng acid tăng chậm Các vi sinh vật có đủ điều kiện và thời gian để tạo thành các hợp chất tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm Nhưng thời gian để đạt được pH dừng quá dài (24 giờ) tạo điều kiện cho nấm men phát triển mạnh sinh ra quá nhiều ethanol làm cho sản phẩm có mùi cồn quá nồng Ở tỉ lệ giống 5% và 7% tốc độ lên men nhanh, thời gian để đạt được pH dừng tương đối ngắn (10 – 12 giờ) nhưng vẫn tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm Tuy nhiên, ở tỉ lệ 5% lượng acid tạo ra nhiều hơn ở tỉ lệ 7% do các vi sinh vật có đầy đủ chất dinh dưỡng để sử dụng Đối với tỉ lệ 7% lượng vi sinh vật bổ sung vào quá nhiều gây hiện tượng cạnh tranh chất dinh dưỡng nên càng về sau lượng acid tạo ra càng chậm dần và không thể đạt được độ acid cao như tỉ lệ 5%
Khi lượng acid tăng quá cao sẽ gây ức chế sự hoạt động của vi khuẩn làm ngưng hoạt động của chúng Lúc này độ acid không tăng lên nữa
Bảng 3.8: Bảng mô tả cảm quan sản phẩm theo tỉ lệ giống:
Chỉ tiêu Tỉ lệ men giống
Sản phẩm có mùi cồn nặng
Sản phẩm có mùi đặc trưng của acid lactic hòa quyện cùng mùi ethanol
Sản phẩm có mùi thơm của acid lactic, thoảng nhẹ mùi ethanol
Sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, vị cồn quá nồng
Sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, vị cồn vừa phải, có cảm giác hơi tê lưỡi
Sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, vị cồn vừa phải, có cảm giác hơi tê lưỡi
Các mẫu sau khi đạt pH dừng được đem bảo ôn ở 4-6 o C trong khoảng 24 giờ, sau đó tiến hành đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm Ta có kết quả như sau:
Bảng 3.9: Bảng kết quả đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo tỉ lệ giống:
Tỉ lệ giống Mùi Vị
Từ kết quả đánh giá cảm quan ta thấy các mẫu với tỉ lệ giống khác nhau cho kết quả cảm quan khác nhau có ý nghĩa về mặt mùi và vị Tỉ lệ giống 5% cho sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt nhất (mùi 4,6 và vị 4,4) Ngoài ra thời gian lên men ngắn rất thích hợp cho sản xuất nên ta chọn tỉ lệ giống 5% là phù hợp nhất.
Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đường lactose bổ sung vào nước dừa đến quá trình lên men
Để khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đường lactose bổ sung vào nước dừa ta tiến hành thí nghiệm với ba tỉ lệ đường lactose: 0%, 5%, 10%
Bảng 3.10: Các thông số thay đổi trong quá trình lên men theo tỉ lệ lactose bổ sung khác nhau:
Thời gian Độ Brix Độ pH Độ acid
44h 8 11,2 15 3,25 3,22 3,29 131 144 127 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH trong quá trình lên men
Thời gian (giờ) Độ pH
0% 5% 10% Đồ thị 3.6 : Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH trong quá trình lên men theo các tỉ lệ đường lactose khác nhau. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ acid trong quá trình lên men
0% 5% 10% Đồ thị 3.7 : Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ acid trong quá trình lên men theo tỉ lệ đường lacotose khác nhau.
Theo đồ thị 3.6 và 3.7 ta thấy các tỉ lệ đường lactose khác nhau ảnh hưởng đến tốc độ lên men không nhiều Trong suốt quá trình lên men, độ pH của các mẫu giảm tương đương nhau Trong khoảng 24 giờ đầu quá trình lên men ở các mẫu gần như không có sự khác biệt Sau 24 giờ quá trình lên men bắt đầu có sự khác biệt do lượng cơ chất trong các mẫu còn lại khác nhau
Lúc đầu khi vừa cho vi sinh vật vào chúng sử dụng toàn bộ toàn bộ lượng đường glucose, lactose, các chất dinh dưỡng khác để tạo thành acid lactic làm cho pH môi trường giảm mạnh Đối với mẫu 0% lactose, vi sinh vật chỉ sử dụng lượng có chất có sẵn trong nước dừa và lượng đường saccharose bổ sung vào để lên men Thời gian đầu lượng acid trong mẫu tăng nhanh làm pH môi trường giảm mạnh, các vi sinh vật sử dụng hầu hết lượng chất dinh dưỡng trong nước dừa để tạo thành acid lactic Do môi trường không được bổ sung lactose nên không còn cơ chất cho vi khuẩn sử dụng, quá trình lên men lactic kết thúc sớm hơn các mẫu còn lại, chỉ còn lại quá trình lên men rượu của nấm men Đối với mẫu 5% lactose lượng cơ chất bổ sung vừa đủ, vi khuẩn lactic đồng hình sử dụng lactose để tạo acid lactic làm pH môi trường giảm mạnh Khi pH giảm tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic dị hình và nấm men phát triển Lúc này lượng cơ chất trong môi trường vẫn còn dồi dào, chúng tiếp tục sử dụng để tạo thành acid lactic và các sản phẩm phụ khác Đối với tỉ lệ 10% lactose, các vi khuẩn lactic đồng hình do có nguồn dinh dưỡng dồi dào nên chúng hoạt động mạnh làm pH môi trường giảm nhanh chóng pH thấp có thể ức chế hoạt động của các vi khuẩn lactic, ngoài ra lượng cơ chất quá nhiều có thể ức chế ngược lại hoạt động của các vi khuẩn nên lượng acid tạo ra không nhiều như các mẫu khác
Bảng 3.11: Bảng mô tả cảm quan sản phẩm theo tỉ lệ đường lactose:
Chỉ tiêu Tỉ lệ đường lactose
Sản phẩm có mùi cồn hơi nồng
Sản phẩm có mùi đặc trưng của acid lactic hòa quyện cùng mùi ethanol
Sản phẩm có mùi thơm của acid lactic, mùi ethanol rất nhẹ
Sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, vị cồn hơi nồng
Sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, vị cồn vừa phải, có cảm giác hơi tê lưỡi
Sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, vị cồn vừa phải, có cảm giác hơi tê lưỡi
Các mẫu có tỷ lệ đường lactose bổ sung khác nhau dẫn đến sự khác biệt trong đặc điểm cảm quan Mẫu không lactose có vị nồng hơn do thiếu lactose và chỉ bổ sung đường saccharose Mẫu lactose 5% và 10% có vị chua ngọt cân bằng, nhưng mẫu 10% có mùi cồn không đặc trưng do vi sinh vật bị ức chế bởi lượng lactose cao Ngoài ra, mẫu 10% lactose có màu vàng do bổ sung quá nhiều đường.
Bảng 3.12: Bảng kết quả đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo tỉ lệ đường lactose:
Tỉ lệ đường lactose Mùi Vị
Nhận xét: Các mẫu với tỉ lệ đường lactose khác nhau cho tốc độ lên men không khác nhau nhiều nhưng theo kết quả cảm quan ta thấy các mẫu có khác biệt ý nghĩa về vị, mùi Đối với tỉ lệ 5% lactose cho điểm cảm quan về vị cao nhất (4,8) Do vậy ta chọn tỉ lệ 5% là thích hợp nhất.
Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ saccharose bổ sung đến quá trình lên men
Để khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đường saccharose bổ sung vào nước dừa ta tiến hành thí nghiệm với ba tỉ lệ đường saccharose: 5%, 10%, 15%
Bảng 3.13: Bảng kết quả các thông số thay đổi trong quá trình lên men theo các tỉ lệ saccharose khác nhau:
Thời gian Độ Brix Độ pH Độ acid
46h 7,5 10,5 14,5 3,18 3,14 3,2 153 157,5 140 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH trong quá trình lên men
44h Thời gian (giờ) Độ pH
5% 10% 15% Đồ thị 3.8: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH trong quá trình lên men theo tỉ lệ saccharose khác nhau Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ acid trong quá trình lên men
5% 10% 15% Đồ thị 3.9 : Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ acid trong quá trình lên men theo các tỉ đường saccharose khác nhau
Theo đồ thị 3.8 và 3.9 ta thấy các tỉ lệ đường saccharose ảnh hưởng đến quá trình lên men không khác nhau nhiều Đối với tỉ lệ 5% và 10% trong khoảng 24 giờ tốc độ lên men tương đương nhau
Do lúc đầu lượng cơ chất trong nước dừa dồi dào, các vi khuẩn lactic sử dụng lượng đường lactose bổ sung vào để lên men tạo acid lactic làm pH môi trường giảm mạnh Khi pH môi trường giảm, các vi khuẩn lactic dị hình và nấm men phát triển Chúng vừa lên men tạo acid lactic vừa tạo thêm các sản phẩm phụ khác Nhưng với mẫu 5% saccharose lượng đường bổ sung ít nên không đủ cho vi khuẩn dị hình sử dụng nên lượng acid tạo ra không cao như mẫu 10% saccharose Đối với mẫu bổ sung 15% saccharsose do lượng đường bổ sung quá nhiều nên chúng ức chế hoạt động của các vi khuẩn lactic Lượng acid tạo ra không nhiều nên pH không giảm thấp như các mẫu còn lại
Bảng 3.14: Bảng mô tả cảm quan sản phẩm theo tỉ lệ đường saccharose:
Chỉ tiêu Tỉ lệ đường saccharose
Sản phẩm có mùi lactic nhẹ, không có mùi ethanol
Sản phẩm có mùi đặc trưng của acid lactic hòa quyện cùng mùi ethanol
Sản phẩm có mùi thơm của acid lactic, mùi ethanol rất nhẹ kèm theo mùi đường sót lại
Sản phẩm có vị chua lấn át vị ngọt
Sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, vị cồn vừa phải, có cảm giác hơi tê lưỡi
Sản phẩm có vị ngọt gắt, vị chua bị lấn át bởi vị ngọt Đối với mẫu 5% đường saccharose do lượng đường bổ sung quá ít, các vi sinh vật không đủ cơ chất để sử dụng nên không tạo được hương vị đặc trưng cho sản phẩm Sản phẩm bổ sung ít đường nên vị chua lấn át hoàn toàn vị ngọt
Mẫu 10% saccharose lượng đường bổ sung vừa phải, các vi sinh vật có đầy đủ chất dinh dưỡng để sử dụng nên tạo được hương vị đặc trưng cho sản phẩm
Nước dừa 15% saccharose có vị ngọt gắt do lượng đường bổ sung quá nhiều ức chế hoạt động của vi sinh vật, khiến chúng không sử dụng hết lượng đường trong nước dừa Điều này dẫn đến lượng đường còn sót lại nhiều, tạo nên vị ngọt gắt Sự khác biệt này giữa các sản phẩm được thể hiện rõ qua kết quả đánh giá cảm quan chất lượng.
Bảng 3.15: Bảng kết quả đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo tỉ lệ đường saccharose:
Tỉ lệ đường saccharose Mùi Vị
Nhận xét: Các mẫu với tỉ lệ đường saccharose khác nhau cho kết quả đánh giá cảm quan khác biệt nhau về mùi và vị Mẫu bổ sung 10% saccharose cho điểm cảm quan cao nhất (mùi 4,2 và vị 4,6) Đồng thời theo những khảo sát ở trên ta thấy mẫu 10% saccharose có thời gian lên men vừa phải thích hợp để theo dõi Do đó ta chọn tỉ lệ 10% là thích hợp nhất.
Thí nghiệm 6: Khảo sát khả năng tái sử dụng giống milk kefir
Để đánh giá khả năng tái sử dụng giống milk kefir trong nước dừa, ta tiến hành tái sử dụng hạt kefir 5 lần
Bảng 3.16: Bảng kết quả quá trình tái sử dụng giống:
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5
(giờ) 13 giờ 7 giờ 30 phút 14 giờ 23 giờ 30 phút 30 giờ Độ Brix 14,2 14,7 14 12,2 10,5 pH dừng 3,5 3,5 3,5 3,5 3,7
Bảng 3.17: Bảng mô tả cảm quan sản phẩm theo số lần tái sử dụng giống:
Sản phẩm có mùi thơm của nước dừa, acid lactic hòa quyện cùng mùi thơm nhẹ của ethanol Mùi thơm dễ chịu , đặc trưng của sản phẩm
Sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, vị nồng nhẹ của cồn
Sản phẩm có mùi thơm của nước dừa cùng mùi acid lactic, không có mùi cồn
Sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, không có cảm giác nồng của cồn
Lần 3 Sản phẩm có mùi thơm nhẹ của acid lactic, mùi cồn hơi nồng
Sản phẩm có vị chua ngọt tương đối hài hòa, vị cồn hơi nồng
Lần 4 Sản phẩm có mùi lactic rất nhẹ, mùi cồn nồng
Sản phẩm có vị chua ngọt tương đối hài hòa, có vị hơi đắng của cồn
Sản phẩm có mùi cồn rất nặng, không có mùi của acid lactic
Sản phẩm có vị hơi chua, vị ngọt rất nhẹ gần như không cảm nhận được, vị đắng của cồn nặng
Theo kết quả thí nghiệm và bảng mô tả cảm quan ta thấy các sản phẩm qua các lần tái sử dụng cho thời gian lên men và chất lượng sản phẩm không đồng đều Ở lần lên men thứ nhất sản phẩm có mùi vị rất đặc trưng, thời gian lên men vừa phải đủ để tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm Lúc này các vi sinh vật trong hạt kefir vẫn hoạt động bình thường, số lượng các vi khuẩn lactic nhiều hơn nấm men nên lượng cồn tạo ra vừa phải tạo hương vị hấp dẫn cho sản phẩm Ở lần lên men thứ hai, sự hoạt động của các vi sinh vật bắt đầu thay đổi Các vi khuẩn lactic hoạt động mạnh hơn ở lần lên men thứ nhất làm pH giảm nhanh tới pH dừng Lúc này các vi khuẩn lactic dị hình và nấm men chưa đủ thời gian hoạt động nên không tạo được đủ cồn và các sản phẩm phụ khác để tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm Ở lần lên men thứ ba sản phẩm vẫn có vị chua ngọt hài hòa nhưng lượng cồn tạo ra hơi nhiều nên sản phẩm có vị hơi nồng Sau ba lần tái sử dụng, các vi khuẩn lactic bắt đầu suy yếu, thời gian để đạt được pH dừng tuy không dài nhưng do sự hoạt động mạnh của nấm men nên lượng cồn tạo ra nhiều Ở lần lên men thứ tư lượng cồn tạo ra nhiều tạo vị hơi đắng cho sản phẩm Các vi khuẩn lactic suy yếu nên thời gian để đạt được pH dừng khá dài (23 giờ 30 phút) Lúc này nấm men phát triển mạnh làm lượng cồn sinh ra nhiều Sự hoạt của các vi sinh vật trong kefir lúc này đã có sự thay đổi rõ rệt, số lượng nấm men tăng làm ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm Đến lần lên men thứ năm, các vi khuẩn lactic suy yếu nên sản phẩm không đạt được pH dừng Thời gian lên men quá dài làm lượng cồn sinh ra nhiều gây mùi khó chịu cho sản phẩm Đường trong nước dừa lúc này không được vi khuẩn lactic sử dụng để lên men mà thay vào đó nấm men sử dụng đường để tạo thành rượu
Qua 5 lần tái sử dụng giống ta thấy hiệu quả lên men của kefir giảm dần, thời càng về sau càng kéo dài, các vi khuẩn lactic suy tàn dần thay vào đó là sự phát triển của nấm men Sự thay đổi mật độ các vi sinh vật trong kefir lảm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
Bảng 3.18: Bảng kết quả đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm theo số lần tái sử dụng giống:
Số lần tái sử dụng Mùi Vị
Các mẫu kefir sữa tái sử dụng nhiều lần cho kết quả cảm quan khác biệt rõ rệt về mùi và vị Mẫu sử dụng lần thứ nhất và thứ hai có chất lượng tương đương nhau, nhưng càng tái sử dụng nhiều lần thì chất lượng sản phẩm càng giảm do thời gian lên men không ổn định Do đó, không thể sử dụng phương pháp tái sử dụng nhiều lần để chuyển đổi kefir sữa thành kefir nước Cần tiếp tục nghiên cứu để tìm giải pháp hiệu quả hơn.
Đánh giá chất lượng của sản phẩm
Sau khi hoàn thiện sản phẩm ta tiến hành xác định lại các chỉ tiêu của sản phẩm:
− Sacharomyces (nấm men-nấm mốc): 1,2.10 5 khuẩn lạc/mL
− Lactobacillus acidophilus: 3,9.10 5 khuẩn lạc/mL
Sản phẩm nước dừa lên men kefir:
− Tổng số vi khuẩn hiếu khí: 1,9.10 5 khuẩn lạc/mL
− Tổng số nấm men nấm mốc: 2,0.10 4 khuẩn lạc/mL
− Lactobacillus acidophilus: 1,3.10 4 khuẩn lạc/mL Để đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm ta tiến hành theo hai phương pháp: phương pháp cho điểm thị hiếu và phương pháp đánh giá chất lượng tổng hợp sản phẩm
Phương pháp cho điểm thị hiếu:
Qua khảo sát ta có bảng điểm tổng hợp cho từng chỉ tiêu như sau:
Bảng 3.19: Bảng điểm cho điểm thị hiếu:
Theo kết quả đánh giá cảm quan ta thấy sản phẩm đạt được mức độ gần như rất thích cả về mùi và vị (mùi 7,8 và vị 8,15)
Phương pháp cho điểm chất lượng tổng hợp của sản phẩm:
Sau khi đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm ta có bảng kết quả sau:
Bảng 3.20: Bảng kết quả đánh giá cảm quan phép thử cho điểm TCVN 3215-79:
Chỉ tiêu Điểm từng thành viên
Trung bình chưa có trọng lượng
Trung bình có trọng lượng T1 T2 T3 T4 T5 Độ trong-màu sắc 5 4 5 4 4 22 4,4 0,8 3,52
Sản phẩm đạt 17,68 điểm nên xếp loại khá.