nghiên cứu một số thông số trong sản xuất rượu từ khoai lang tím nhật bản

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KIỀU VĂN QUANG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ TRONG SẢN XUẤT RƯỢU TỪ KHOAI LANG TÍM NHẬT BẢN Chun ngành: Cơng nghệ thực phẩm Mã số: 60540103 Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Hoàng Anh TS Hoàng Thị Lệ Hằng NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa sử dụng Tôi xin cam đoan rằng, giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Kiều Văn Quang i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, cố gắng thân, tơi nhận nhiều giúp đỡ quý báu từ cá nhân tập thể Tôi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Hoàng Anh TS Hoàng Thị Lệ Hằng tận tình dìu dắt, bảo cho tơi phương pháp khoa học, đồng thời tạo điều kiện tốt để tơi thực đề tài hồn thành luận văn tốt nghiệp Tôi xin cảm ơn nhiệt tình giúp đỡ anh chị em đồng nghiệp Bộ môn Bảo quản chế biến - Viện nghiên cứu rau dành cho tơi q trình thực đề tài Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân bạn bè động viên, giúp đỡ suốt q trình học tập q trình hồn thành luận văn! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Kiều Văn Quang ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN ix MAIN THESIS EXTRACT xi PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC ĐÍCH - YÊU CẦU 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Yêu cầu PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 SƠ LƯỢC VỀ RƯỢU KHÔNG CHƯNG CẤT 2.1.1 Định nghĩa rượu không chưng cất 2.1.2 Phân loại rượu không chưng cất 2.1.3 Thành phần rượu không chưng cất 2.1.4 Tình hình nghiên cứu, sản xuất rượu khoai lang giới 2.1.5 Tình hình nghiên cứu, sản xuất rượu từ khoai lang Việt Nam 2.2 NGUYÊN LIỆU 2.2.1 Giới thiệu khoai lang tím 2.2.2 Thành phần nguyên liệu 11 2.3 ENZYME TRONG SẢN XUẤT RƯỢU 13 2.3.1 Chế phẩm enzymeα – amilaza (Thermamyl) 14 2.3.2 Enzymeglucoamylase 14 2.4 NẤM MEN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU 14 2.4.1 Nấm men rượu 14 2.4.2 Quá trình lên men rượu 15 2.5 MỘT SỐ CHẤT ỔN ĐỊNH MÀU SẮC RƯỢU VANG 16 2.5.1 Axit citric 16 iii 2.5.2 Tanin 18 2.5.3 Vitamin C 19 PHẦN ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 21 3.1.1 Đối tượng, vật liệu nghiên cứu 21 3.1.2 Vật liệu nghiên cứu 21 3.2 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 22 3.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 22 3.4 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 22 3.4.1 Nội dung 1: Nghiên cứu chế độ xử lý nguyên liệu 22 3.4.2 Nội dung 2: Nghiên cứu xác định thơng số thích hợp cho q trình dịch hóa 23 3.4.3 Nội dung 3: Nghiên cứu xác định thơng số thích hợp cho q trình đường hóa 23 3.4.4 Nội dung4 : Nghiên cứu xác định thông số cơng nghệ cho q trình lên men 24 3.4.5 Nội dung5 : Nghiên cứu xác định loại nồng độ phụ gia nhằm ổn định màu sắc rượu khoai lang tím 25 3.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 26 3.5.2 Phương pháp hóa lý 26 3.5.3 Phương pháp hóa sinh 29 3.5.4 Phương pháp đánh giá cảm quan 29 3.5.5 Phương pháp xử lý số liệu 30 3.5.6 Phương pháp công nghệ 31 PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 4.1 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA HỌC CỦA DỊCH KHOAI LANG TÍM 32 4.2 KẾT QUẢ LỰA CHỌN CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU 32 4.3 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THÍCH HỢP CHO Q TRÌNH DỊCH HĨA 33 4.3.1 Ảnh hưởng nồng độ enzym α–amylase đến trình dịch hóa 34 4.3.2 Ảnh hưởng thời gian xử lý enzym α–amylase đến q trình dịch hóa 35 iv 4.4 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ THÍCH HỢP CHO Q TRÌNH ĐƯỜNG HĨA 36 4.4.1 Ảnh hưởng nồng độ enzym glucoamylase đến q trình đường hóa 36 4.4.2 Ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme glucoamylase đến trình đường hóa 38 4.5 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THƠNG SỐ CƠNG NGHỆ TRONG Q TRÌNH LÊN MEN 40 4.5.1 Xác định nồng độ chất phù hợp cho q trình lên men rượu khoai lang tím 40 4.5.2 Xác định pH thích hợp cho q trình lên men rượu khoai lang tím 42 4.5.3 Xác định tỷ lệ cấy giống nấm men thích hợp 44 4.6 NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH MÀU SẮC CỦA SẢN PHẨM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN 45 4.6.1 Ảnh hưởng vitamin C đến khả ổn định màu sắc cho sản phẩm 45 4.6.2 Ảnh hưởng tanin đến khả trì màu sắc sản phẩm 46 4.6.3 Ảnh hưởng axit citric đến khả trì màu sắc sản phẩm 47 4.6.4 So sánh khả ổn đinh màu axit citric tanin mức độ tốt 48 4.7 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CẢM QUAN CỦA SẢN PHẨM 49 4.8 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN RƯỢU TỪ KHOAI LANG TÍM NHẬT BẢN 49 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Phân loại rượu Bảng 2.2 Thành phần hóa học củ khoai lang tím 100g nguyênliệu tươi 12 Bảng 4.1 Kết xác định số tiêu nguyên liệu 32 Bảng 4.2 OD 520nm đánh giá cảm quan chất lượng dịch đường hoá 33 Bảng 4.3 Ảnh hưởng nồng độ enzym α-amylase đến chất lượng dịch khoai lang tím sau dịch hóa 34 Bảng 4.4 Ảnh hưởng thời gian dịch hóađến chất lượng dịch khoai lang tím 35 Bảng 4.5 Ảnh hưởng nồng độ enzyme glucoamylase đến chất lượng dịch khoai lang tím sau q trình đường hóa 37 Bảng 4.6 Ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme glucoamylase đến chất lượng dịch khoai lang tím sau q trình đường hóa 38 Bảng 4.7 Ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme glucoamylase đến chất lượng cảm quan dịch khoai lang tím sau trình đường hóa 39 Bảng 4.8 Ảnh hưởng nồng độ chất khơ hòa tan tổng số đến chất lượng rượu non từ khoai lang tím 41 Bảng 4.9 Ảnh hưởng pH dịch lên men đến chất lượng rượu non 43 Bảng 4.10 Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men bổ sung đến chất lượng rượu khoai lang tím 44 Bảng 4.11 Các tiêu cảm quan sản phẩm rượu khoai lang tím sau bảo quản 120 ngày 49 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cơng thức chất màu anthocyanin từ khoai lang tím 10 Hình 2.2 Cơng thức cấu tạo axit citric 17 Hình 2.3 Sự tạo thành axit gallic từ gallotanin 18 Hình 2.4 Cơng thức cấu tạo axit ascorbic 20 Hình 4.1 Ảnh hưởng hàm lượng chất khơ hòa tan tổng số đến lượng CO2 tạo thành 41 Hình 4.2 Ảnh hưởng pH đến thay đổi hàm lượng chất khơ hòa tan dịch lên men 42 Hình 4.3 Ảnh hưởng pH đến hàm lượng CO2 tạo thành 42 Hình 4.4 Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men bổ sung đến hàm lượng CO2 tạo thành 44 Hình 4.5 Ảnh hưởng nồng độ vitamin C đến thay đổi màu sắc rượu khoai lang tím theo thời gian 45 Hình 4.6 Ảnh hưởng nồng độ tanin đến thay đổi màu sắc (độ hấp thụ) rượu khoai lang tím theo thời gian tàng trữ 47 Hình 4.7 Ảnh hưởng nồng độ axit citric đến thay đổi màu sắc (độ hấp thụ) rượu khoai lang tím theo thời gian tàng trữ 48 Hình 4.8 Ảnh hưởng axit citric tanin đến thay đổi màu sắc (độ hấp thụ) rượu khoai lang tím theo thời gian tàng trữ 49 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt CT Nghĩa tiếng Việt : Công thức CKHT TCVN : Chất khơ hòa tan : Tiêu chuẩn Việt Vam S E : Saccharomyces : Escherichia C S.aureus : Clostridium : Staphylococcus aureus ES : Phức hợp enzyme – chất DE : Mức độ thủy phân tinh bột thành đường viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Kiều Văn Quang Tên luận văn: “Nghiên cứu số thông số chế biến rượu từ khoai lang tím Nhật Bản.” Ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 60.54.01.03 Cơ sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Đưa số thông số công nghệ chế biến rượu từ khoai lang tím Nhật Bản Phương pháp nghiên cứu - Vật liệu nghiên cứu: Khoai lang tím, giống có nguồn gốc Nhật Bản trồng xã Thành Đơng, huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long - Phương pháp bố trí thí nghiệm: + Nghiên cứu chế độ xử lý nguyên liệu phù hợp trước tiến hành dịch hóa đường hóa nhằm tạo cho sản phẩm giữ mà sắc Dịch hóa bổ sung axit citric, axit ascobric với nồng độ 0,05%, 0,1%, 0,15%, 0,2% + Đánh giá ảnh hưởng nồng độ enzyme α-amylase, thời gian đến q trình dịch hóa  Ảnh hưởng enzyme α-amylase nồng độ khác nhau: 0,05%, 0,1%, 0,15%,  Ảnh hưởng thời gian dịch hóa khác nhau: 10 phút, 15 phút, 20 phút + Đánh giá ảnh hưởng nồng độ enzyme glucoamylase , thời gian đến q trình đường hóa  Ảnh hưởng enzyme glucoamylase nồng độ khác nhau: 0,1%, 0,15%, 0,2%  Ảnh hưởng thời gian đường hóa khác nhau: 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút, 150 phút, 180 phút, 210 phút, 240 phút + Xác định thơng số cơng nghệ cho q trình lên men  Ảnh hưởng nồng độ dường đầu trình lên men: 16 oBrix, 18oBrix, 20 o Brix, 22 oBrix, 24 oBrix  Ảnh hưởng pH đến q trình lên men rượu khoai lang tím: pH 4,0, pH4,5, pH 5,0, pH 5,5 , pH 6,0 ix NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom Error Mean Square 0.000222 Critical Value of t 2.44691 Least Significant Difference 0.0298 Means with the same letter are not significantly different t Grouping Mean N CT A 11.54333 CT4 B 11.50333 CT3 C 11.16000 CT2 D 10.63667 CT1 14:25 Wednesday, December 13, 2000 The GLM Procedure t Tests (LSD) for ch_t_kh h_a_tan NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom Error Mean Square 0.031389 Critical Value of t 2.44691 Least Significant Difference 0.354 Means with the same letter are not significantly different t Grouping Mean N CT A A A 12.1667 CT4 12.1333 CT3 B 11.7000 CT2 C 11.2000 CT1 14:25 Wednesday, December 13, 2000 The GLM Procedure t Tests (LSD) for anthocyanin NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom Error Mean Square 0.000875 Critical Value of t 2.44691 Least Significant Difference 0.0591 68 Means with the same letter are not significantly different t Grouping Mean N CT A A A A A 4.95000 CT3 4.95000 CT4 4.92333 CT2 4.87000 B B B CT1 14:25 Wednesday, December 13, 2000 The GLM Procedure t Tests (LSD) for DE NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom Error Mean Square 0.089269 Critical Value of t 2.44691 Least Significant Difference 0.5969 Means with the same letter are not significantly different t Grouping Mean N CT A A A 90.5800 CT4 90.2567 CT3 B 86.7167 CT2 C 81.7300 CT1 Nồng độ enzyme glucoamylase (%) 14:25 Wednesday, December 13, 2000 The GLM Procedure Class Level Information Class Levels Values LL 3 CT CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Number of observations 16 NOTE: Due to missing values, only 15 observations can be used in this analysis 14:25 Wednesday, December 13, 2000 The GLM Procedure Dependent Variable: vtm_C Source vtm C DF Sum of Squares 69 Mean Square F Value Pr > F Model 0.00328520 0.00054753 Error 0.00001253 0.00000157 14 0.00329773 Corrected Total 349.49 R-Square Coeff Var Root MSE vtm_C Mean 0.996199 0.621071 0.001252 0.201533 Source DF Type III SS 0.00001013 0.00327507 LL CT Mean Square F Value F 0.00000507 3.23 0.0935 0.00081877 522.62 F Model 288.6264652 57.7252930 2.389E7 F 96.2088217 3.981E7 F Model 15.27021667 3.05404333 7688.50 F 5.08975556 12813.4 F Model 12.33166667 2.46633333 591.92 F 4.11000000 986.40 F Model 0.70851667 0.14170333 177.75 F 0.23605556 296.10 F Model 1.58535833 0.31707167 1426.82 F 0.52836389 2377.64 F Model 1.85166667 0.37033333 11.80 0.0046 Error 0.18833333 0.03138889 11 2.04000000 Corrected Total R-Square Coeff Var Root MSE 74 ch_t_kh h_a_tan Mean 0.907680 Source CT LL 1.501433 0.177169 DF Type III SS 1.84666667 0.00500000 11.80000 Mean Square F Value Pr > F 0.61555556 19.61 0.0017 0.00250000 0.08 0.9244 14:25 Wednesday, December 13, 2000 The GLM Procedure Dependent Variable: anthocyanin anthocyanin Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F Model 0.01381667 0.00276333 3.16 0.0970 Error 0.00525000 0.00087500 11 0.01906667 Corrected Total R-Square Coeff Var Root MSE anthocyanin Mean 0.724650 0.600821 0.029580 4.923333 Source CT LL DF Type III SS 0.01280000 0.00101667 Mean Square F Value Pr > F 0.00426667 4.88 0.0476 0.00050833 0.58 0.5880 14:25 Wednesday, December 13, 2000 The GLM Procedure Dependent Variable: DE DE Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F Model 152.7374750 30.5474950 342.19 F 50.8637194 569.78 F Model 9.35727500 1.87145500 9764.11 F 0.00002500 0.13 0.8801 3.11907500 16273.4 F Model 0.14126667 0.02825333 211.90 F 0.00013333 1.00 0.4219 0.04700000 352.50 F Model 2.70666667 0.54133333 54.13 F 0.00333333 0.33 0.7290 0.90000000 90.00 F Model 2.84762500 0.56952500 2050.29 F 0.00043333 1.56 0.2848 0.94891944 3416.11 F Model 0.21605000 0.04321000 110.32 F 0.00002500 0.06 0.9388 0.07200000 183.83 F Model 0.01309947 0.00218324 1296.98 F 0.00000027 0.16 0.8561 0.00327473 1945.39