Xác định được các điều kiện thích hợp cho enzyme Pectinex Ultra SP– L, enzyme Pectinex 3XL hoạt động để làm trong và tăng hiệu suất trích ly dịch táo. Bước đầu lên men thử nghiệm ruợu táo (cider) từ dịch táo đã xử lý enzyme.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM o0o KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase để làm tăng hiệu suất thu hồi dịch từ táo Malus domestica phục vụ cho lên men rượu Cider” Sinh viên thực : Nguyễn Thị Hậu Lớp : BQCB B-K52 Giáo viên hướng dẫn : TS Nguyễn Thị Thanh Thủy Khoa Công nghệ thực phẩm HÀ NỘI – 2011 PHẦN THỨ NHẤT- MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Táo (tây) - trái xếp vào loại quý Việt Nam phổ biến quốc gia Âu, Mỹ, có tên khoa học Malus domestica, thuộc họ hoa hồng Táo biết đến sản phẩm tốt cho sức khỏe (ngăn ngừa làm giảm bệnh ung thư, tim mạch, tiểu đường, mỡ máu…), nhờ nguồn vitamin (vitamin nhóm B, C), khống chất phong phú (K, Mg, Ca, Na, Zn, Mn, Cu, Fe, B, Se, Mo…) chất chứa hoạt tính sinh học có sẵn nguyên liệu (các hợp chất polyphenol chống oxy hóa).[16] Cider – rượu từ táo Malus domestica – loại rượu lên men dịch táo không qua chưng cất Loại rượu có độ cồn từ 3-120 tùy thuộc vào cách thức lên men Nó bắt nguồn từ Mỹ, sau tới châu Âu, phát triển mạnh mẽ tiêu thụ rộng khắp Cider thu có hương thơm táo, loại đồ uống giàu chất bổ dưỡng đặc biệt thích hợp với phái nữ Ngày xã hội ngày phát triển, nhu cầu người ngày cao, bữa tiệc cần có rượu khai vị - Cider lựa chọn thích hợp Trong tất loại mà ăn hàng ngày cam, quýt, táo xếp hàng đầu hàm lượng pectin Pectin táo giúp điều trị bệnh táo bón, giảm bệnh đường ruột Lượng pectin táo đặc biệt tốt cho người thực giảm cân, giúp đẩy lượng LDL cholesterol khỏi thể Tuy vậy, q trình trích ly dịch táo để sản xuất cider pectin hồ tan giải phóng vào dịch quả, kết hợp với acid hữu đường tạo gel gây khó khăn cho trình lọc Hàm lượng pectin táo gây đục cho sản phẩm cider tạo thành Vì việc xác định biện pháp kỹ thuật để làm dịch tăng hiệu suất thu hồi dịch trước lên men cần thiết.[18] Trong số biện pháp kỹ thuật sử dụng nhằm tăng chất lượng sản phẩm đồ uống từ trái phương pháp sử dụng enzyme coi hướng có triển vọng công nghệ sinh học ứng dụng vào ngành sản http://www.ebook.edu.vn xuất nước quả, rượu vang nước uống không cồn Sử dụng enzyme làm tăng hiệu suất thu hồi dịch quả, trích ly chất màu, tanin chất hoà tan khác cách triệt để Mặt khác, việc sử dụng enzyme đặc hiệu cho trình loại bỏ pectin chất gây đục khác dịch góp phần giải tượng đục lại rượu, nâng cao chất lượng cider Hiện chế phẩm enzyme thường sử dụng Pectinex Ultra SP-L, Pectinex 3XL, Pectinex AR Chế phẩm Pectinex Ultra SP-L thêm vào nghiền nát dẫn đến tăng mạnh hiệu suất ép, sản lượng nước cao việc trích ly chất khơ, hương vị, màu sắc cao mà giữ nguyên tất hệ thống ép thông thường tức không làm thay đổi thiết bị hệ thống ép thông thường Chế phẩm enzyme pectinex 3XL sử dụng để làm dịch Pectinex 3XL dạng dung dịch sẫm mà với hương vị nhẹ, đặc trưng sản phẩm lên men Xuất phát từ thực tế trên, chọn thực đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase để làm tăng hiệu suất thu hồi dịch từ táo Malus dometica phục vụ cho lên men rượu Cider” 1.2 MỤC ĐÍCH – U CẦU 1.2.1 Mục đích Xác định điều kiện thích hợp cho enzyme Pectinex Ultra SP-L, enzyme Pectinex 3XL hoạt động để làm tăng hiệu suất trích ly dịch táo Bước đầu lên men thử nghiệm ruợu táo (cider) từ dịch táo xử lý enzyme 1.2.1 Yêu cầu - Xác định điều kiện thích hợp (nồng độ, nhiệt độ, thời gian tác động) cho chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L hoạt động q trình trích ly dịch - Xác định điều kiện thích hợp cho chế phẩm enzyme Pectinex 3XL hoạt động trình làm dịch - Lên men thử nghiệm rượu táo (cider) từ dịch táo xử lý enzyme - Đánh giá chất lượng rượu thành phẩm PHẦN HAI – TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN LIỆU TÁO MALUS DOMESTICA 2.1.1 Nguồn gốc, phân loại, tình hình sản xuất tiêu thụ táo 2.1.1.1 Nguồn gốc Táo tây có tên khoa học Malus domestica Cây táo thuộc loại tiểu mộc thuộc họ hoa hồng(Rosaceae) [19] Cây táo tây có nguồn gốc Trung Á sau nhân giống trồng rộng rãi Châu Âu, Trung Quốc Ở Việt Nam táo Malus domestica trồng thử nghiệm số tỉnh vùng núi phía Bắc Lạng Sơn, Lào Cai, Hà Giang… 2.1.1.2 Phân loại Căn vào đặc điểm, thành phần công dụng táo mà người ta chia táo Malus domestica thành bốn nhóm chính: • Nhóm táo đậu: nhóm táo có hàm lượng acid cao, nhiều chất chát thường sử dụng để sản xuất rượu (Cider Apples) Một số giống táo dùng để sản xuất rượu như: Baldwin, Ben David, Cortland, Cox’s Orange Pippin, Delicious, Golden Russet, Jonathan, McIntosh, …[20] • Nhóm táo ăn tươi: nhóm táo có thịt giịn, nhiều nước, thơm Ví dụ như: Paula Red, Empire, Ida Red…[20] • Nhóm táo nấu (Cooking Apples): nhóm táo chua, hàm lượng đường thấp, thịt cứng sau chế biến nhiệt Nhiều nước có riêng loại táo để nấu Pháp có loại Calvilli Blanc D’hiver; Anh có Bramley’s Seedling ; Đức có Glockenapfel • Nhóm táo dùng chung: ăn tươi hay nấu ví dụ Golden Delicious, Granny Smith thường dùng nấu ngon non chua, nên ăn sống chín 2.1.2 Thành phần hóa học – Vai trò - Ứng dụng táo 2.1.2.1 Thành phần hóa học táo Bảng 2.1 Thành phần chất hóa học có 100g táo Thơng số Giống táo BECC BESC MF MS PP Gala STK FJ GG Nước(g) 81,38 83,50 78,12 82,50 82,26 83,25 81,64 82,0 82,24 Protein (g) 0,09 0,08 0,08 0,06 0,10 0,07 0,07 0,08 0,08 Đường (g) 11,90 11,44 12,55 12,19 10,80 9,99 11,24 12,87 11,0 Glucose (g) 1,37 1,27 1,95 1,23 1,50 1,48 1,63 1,95 0,73 Fructose (g) 5,62 5,37 4,50 5,37 4,47 4,34 4,81 5,22 4,23 Malic acid (mg) 170,6 150,6 143,2 137,0 276,4 273,9 227,8 347,4 349,8 Citric acid (mg) 2,80 2,80 3,10 2,80 4,30 7,50 2,90 5,00 3,90 Chất xơ (g) 0,31 0,49 0,36 0,36 0,46 0,35 0,38 0,41 0,51 Vitamin C (g) 3,10 2,20 3,30 4,10 25,00 6,00 5,00 6,60 21,00 B-Caroten (µg) 23,41 13,39 5,09 1,16 18,04 1,29 1,60 20,30 0,82 Tocopherol (µg) 120,52 107,27 99,08 144,75 341,45 128,65 161,36 229,20 103,75 Vitamin B1 (µg) 5,00 6,00 7,00 9,00 1,70 7,00 9,00 7,00 7,00 Vitamin B2 (µg) 2,00 1,40 1,40 2,50 3,00 3,00 1,70 2,20 1,50 Vitamin B3 (µg) 123,0 116,0 106,0 148,0 108,0 123,0 119 161,0 75,0 Vitamin B6 (µg) 22,0 20,0 45,0 47,0 23,0 51,0 23,0 35,0 27,0 K (mg) 115,02 80,15 107,86 111,32 69,39 111,82 86,38 102,76 107,55 P (mg) 9,11 5,16 6,98 7,89 9,64 10,98 10,55 10,23 10,04 Mg (mg) 4,21 2,55 4,41 3,76 3,21 3,98 3,20 3,63 3,13 Ca (mg) 2,46 1,26 3,10 2,28 2,06 2,90 3,27 3,05 4,37 S (mg) 3,44 1,99 2,70 3,47 2,75 4,06 2,49 2,73 1,88 Na (mg) 1,33 1,28 0,87 0,60 0,49 0,43 0,79 0,79 1,72 Si (mg) 0,97 0,95 0,54 0,38 0,53 0,33 0,39 0,36 0,20 B (mg) 0,60 0,36 0,24 0,43 0,40 0,66 0,40 0,27 0,32 Fe (mg) 0,16 0,14 0,19 0,12 0,121 0,15 0,18 ,14 0,10 Al (mg) 0,13 0,27 0,16 0,11 0,13 0,07 0,12 0,09 0,04 Cu (mg) 44,48 29,37 39,94 146,34 35,67 38,30 36,27 39,29 3092 Mn (µg) 37,35 22,06 46,61 31,20 26,41 48,87 37,98 28,43 45,17 Zn (µg) 30,05 30,00 28,14 19,92 30,10 21,50 25,15 26,03 29,79 Mo (µg) < 0,9 < 0,9 1,82 < 0,9 2,97 5,58 1,08 4,26 0,96 2.1.2.2 Vai trò táo Ngăn ngừa lão hóa nguy ung thư Trong nghiên cứu đăng tải tạp chí Hóa chất nơng nghiệp Thực phẩm, nhà nghiên cứu Mỹ phân tích thành phần chất hóa học có vỏ táo tìm thấy nhóm chất phytochemical chứng minh có khả chống lại loại tế bào ung thư người ung thư vú, ung thư ruột kết ung thư gan Nhiều nghiên cứu gần tập trung vào chất chống ung thư biết đến tên phytochemical (hay cịn gọi phenolic), tìm thấy nhiều loại hạt, vỏ loại rau.Trong đó, táo có nguồn phenolic dồi nhất, gần 22% lượng phenolic mà người Mỹ hấp thụ từ táo không gọt vỏ Táo xem nhóm thực phẩm giàu chất chống oxy hóa tiếng, nhà khoa học so sánh 1500mg vitamin C với táo kết quả táo hàm lượng vitamin C có lượng chất chống ơxy hóa nhà khoa học khẳng định táo tươi có hàm lượng chất chống oxy hóa gấp 15 lần so với lượng vitamin C cần dùng ngày Giảm bệnh tim mạch Lượng magie kali táo giúp điều chỉnh áp suất máu giữ cho nhịp đập tim mức ổn định, chất chống oxy hoá tự nhiên bảo vệ thành mạch máu ổn định Ăn táo chế độ ăn hàng ngày giúp giảm nguy mắc bệnh tim mạch Các nghiên cứu thấy phụ nữ Nhật ăn nhiều hoa chứa quercetin bị bệnh tim mạch đồng thời giảm lượng cholesterol Táo làm giảm nguy đột quỵ Học viện Quốc gia ăn Nhật cơng bố cơng trình nghiên cứu, theo ăn ngày - táo (400g táo) giúp hạ thấp lượng chất béo máu (chất gây xơ cứng động mạch làm tăng nguy đột qụy gây tăng huyết áp) Ngồi ăn táo cịn làm tăng lượng vitamin C có tác dụng gia tăng sức bền thành mạch máu sức đề kháng thể Giảm nguy mắc bệnh hen suyễn trẻ em Theo nhà khoa học nghiên cứu Viện Phổi Tim Quốc gia Đây nghiên cứu có liên quan đến táo sức khỏe phổi Thai phụ ăn táo ngày giúp đứa trẻ sinh có nguy bị bệnh suyễn thở khò khè Theo Báo The Times of India, kết nghiên cứu nhà khoa học thuộc ĐH Aberdeen (Anh) sau theo dõi chế độ dinh dưỡng 1.253 cặp mẹ Các nhà khoa học nhận thấy bà mẹ ăn nhiều táo thời kỳ mang thai giảm đáng kể nguy mắc bệnh suyễn thở khò khè chúng lên tuổi Nghiên cứu trước cho thấy trẻ mắc chứng thở khò khè uống nước ép từ táo giảm đáng kể triệu chứng Theo nhóm chuyên gia, chất chống oxy hóa có nhiều táo nước ép từ táo góp phần đem lại tác dụng nói [21] Táo có tác dụng làm giảm lượng cholesterol máu Làm tăng tiết dung dịch mật acid dung dịch mật nên tránh tình trạng lắng đọng cholesterol hình thành sỏi mật Khi ăn táo, chất cellulose táo có tác dụng nhuận tràng, kích thích nhu động dày ruột, làm cho việc đại tiểu tiện dễ dàng Mặt khác, mùi thơm đặc trưng táo có tác dụng giải tỏa căng thẳng, làm cho tinh thần thoải mái, vui vẻ 2.1.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ táo giới Việt Nam Hiện có khoảng 7.500 giống táo trồng khắp giới, 2.500 giống táo trồng Hoa Kỳ Các nhà sản xuất táo đứng đầu giới Trung Quốc, Hoa Kỳ, Thổ Nhĩ Kỳ, Ba Lan Italy Trung Quốc nước xuất tiêu thụ táo tươi lớn giới Trong năm 2009-2010 Trung Quốc xuất 1.46 triệu táo tươi Đây lần đầu 10 Kết bảng 4.4 đồ thị 4.3 cho thấy, thời gian xử lý enzyme dài hiệu suất thu hồi dịch tăng, từ 81,2% sau 20 phút nên 85,8% sau 70 phút (tăng 4,6%) Đồng thời TSS dịch thu tăng lên 1,10Bx (từ 13,100Bx lên 14,20Bx) Ở 60 phút hàm lượng chất hòa tan 14,20Bx, hiệu suất thu hồi cao 85,7% Tuy nhiên, sau 60 phút hiệu suất thu hồi dịch tăng lên không đáng kể (các giá trị không khác mức ý nghĩa α=5%) Thời gian ngắn khơng có ý nghĩa việc rút ngắn thời gian sản xuất, tiết kiệm khơng gian chứa đựng mà cịn giảm thiểu nguy nhiễm tạp vi sinh vật Vì chọn thời gian xử lý enzyme 60 phút thời gian thích hợp cho hoạt động enzyme Sau tiến hành khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ enzyme, nhiệt độ thời gian xử lý enzyme đến hiệu suất thu hồi dịch quả, chọn chế độ xử lý enzyme Pectinex Ultra SP-L sau: - Tỷ lệ enzyme: 0,04% - Nhiệt độ: 300C - Thời gian: 60 phút Tiến hành trích ly dịch táo có sử dụng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L điều kiện tối ưu so với mẫu không xử lý enzyme, kết thu trình bày bảng 4.5 đồ thị 4.4 Bảng 4.5 Ảnh hưởng chế phẩm enzyme Ultra SP-L đến hiệu suất thu hồi dịch Mẫu Hiệu suất thu hồi TSS (0Bx) Không xử lý enzyme 75,2 12,5 Xử lý enzyme 85,6 14,1 http://www.ebook.edu.vn 39 90 80 70 60 50 Hiệu suất thu hồi (%) TSS 40 30 20 10 Không xử lý enzyme Xử lý enzyme Đồ thị 4.4 Ảnh hưởng chế phẩm enzyme Ultra SP-L đến hiệu suất thu hồi TSS dịch Kết bảng 4.5 đồ thị 4.4 cho thấy, sử dụng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L với tỷ lệ thích hợp điều kiện tối ưu làm tăng hiệu suất thu hồi dịch táo lên 10,4% (từ 75,2% lên 85,6%) TSS dịch tăng 1,6% từ 12,50Bx lên 14,10Bx 4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ TỶ LỆ ENZYME, NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN ĐẾN KHẢ NĂNG LÀM TRONG DỊCH QUẢ CỦA CHẾ PHẨM ENZYME PECTINEX 3XL 4.3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme Pectinex 3XL đến độ dịch Pectinex 3XL bổ sung vào dịch yếu tố ảnh hưởng đến độ trong, giá thành dịch rượu thành phẩm sau Vì vậy, để xác định tỷ lệ enzyme thích hợp chúng tơi tiến hành khảo sát bổ sung enzyme với tỷ lệ từ 0% (ĐC) đến 0,04% so với dịch Các mẫu bổ sung enzyme Pectinex 3XL với tỷ lệ khác nhiệt độ phòng, sau 1,5 đem lọc xác http://www.ebook.edu.vn 40 định độ truyền quang T (%) dịch Kết trình bày bảng 4.6 đồ thị 4.5 Bảng 4.6 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme Pectinex 3XL đến độ dịch Công thức Tỷ lệ enzyme (%) Độ truyền quang T (%) (ĐC) 67,2a 0,01 75,4b 0,02 80,7c 0,03 90,2d 0,04 90,3d Độ truyền quang T (%) Chú thích: Các số với chữ khác khác mức ý nghĩa 0.05 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0.01 0.02 0.03 0.04 Tỷ lệ enzyme (%) Đồ thị 4.5 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme Pectinex 3XL đến độ dịch Kết bảng 4.6 đồ thị 4.5 cho thấy, không sử dụng chế phẩm enzyme Pectinex 3XL để làm dịch độ truyền quang dịch thấp (67,2%) cịn mẫu có xử lý enzyme độ truyền quang cao hẳn so với mẫu đối chứng tỷ lệ enzyme bổ sung vào cao dịch http://www.ebook.edu.vn 41 Tuy nhiên, tăng tỷ lệ enzyme bổ sung vào dịch lên 0,03% độ dịch khơng tăng lên nhiều Vì vậy, chúng tơi chọn tỷ lệ 0,03% enzyme để bổ sung vào dịch trình làm tỷ lệ độ truyền quang dịch cao (90,2%) khơng có sai khác so với mẫu bổ sung enzyme tỷ lệ lớn mức ý nghĩa α=5% 4.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả làm dịch chế phẩm enzyme Pectinex 3XL Cũng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L, nhiệt độ yếu tố ảnh hưởng lớn đến hoạt tính enzyme Pectinex 3XL Để nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến khả làm dịch chế phẩm enzyme Pectinex 3XL, tiến hành khảo sát xử lý enzyme nhiệt độ khác nhau, tăng dần từ 300C đến 500C Dịch thu sau xử lý enzyme trích ly bổ sung 0,03% chế phẩm Pectinex 3XL điều kiện nhiệt độ khác nhau, giữ 1,5 Sau lọc xác định độ truyền quang, kết thu trình bày bảng 4.7 đồ thị 4.6 Bảng 4.7 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả làm dịch enzyme Pectinex 3XL Công thức Nhiệt độ (0C) Độ truyền quang T (%) (ĐC) 30 83,7a 35 86,8b 40 89,6c 45 86,4d 50 86,3d Chú thích: Các số với chữ khác khác mức ý nghĩa 0.05 http://www.ebook.edu.vn 42 Độ truyền quang T(%) 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 30 35 40 45 50 Nhiệt độ Đồ thị 4.6 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả làm dịch enzyme Pectinex 3XL Từ bảng 4.7 đồ thị 4.6 thấy, chế phẩm enzyme Pectinex 3XL có khoảng nhiệt độ hoạt động tối thích cao Khi nhiệt độ tăng dần từ 300C lên 400C độ dịch tăng từ 83,7% lên 89,6% Tại nhiệt độ 400C độ truyền quang (hay độ trong) dịch cao (89,6%) Tiếp tục tăng nhiệt độ lên cao độ truyền quang bắt đầu giảm (hay độ giảm), điều giải thích: enzyme có chất protein nên điều kiện nhiệt độ cao bị biến tính nhiệt làm giảm hoạt tính enzyme Trên sở kết thu nhận thấy nhiệt độ 40°C nhiệt độ thích hợp cho enzyme Pectinex 3XL hoạt động chọn nhiệt độ 400C làm kết để tiến hành thí nghiệm 4.3.3 Ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme Pectinex 3XL đến độ dịch Dịch thu sau sử dụng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L bổ sung 0,03% chế phẩm enzyme Pectinex 3XL, giữ nhiệt độ 400C http://www.ebook.edu.vn 43 Sau khoảng thời gian khác từ 20 đến 100 phút, tiến hành lọc xác định độ truyền quang dịch lọc Kết trình bày bảng 4.8 đồ thị 4.7 Bảng 4.8 Ảnh hưởng thời gian xử lý enzyme Pectinex 3XL đến độ dịch Công thức Thời gian (phút) Độ truyền quang T (%) (ĐC) 20 83,6a 40 85,4b 60 85,5c 80 89,8d 100 89,7d Độ truyền quang T (%) Chú thích: Các số với chữ khác khác mức ý nghĩa 0.05 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 20 40 60 80 100 Thời gian (phút) Đồ thị 4.7 Ảnh hưởng thời gian xử lý chế phẩm enzyme Pectinex 3XL đến độ dịch http://www.ebook.edu.vn 44 Từ bảng 4.8 đồ thị 4.7 nhận thấy: Thời gian kéo dài khả làm enzyme hiệu Ở thời gian 20 phút độ truyền quang T 83.6 % Khi thời gian lâu độ tăng lên, đến 80 phút độ truyền quang đạt 89.8 % tốt nhất, tiếp tục kéo dài thời gian lên 100 phút khả làm enzyme thay đổi Thời gian khơng có ý nghĩa quan trọng tiến trình sản xuất, mà thời gian rút ngắn giảm thiểu nguy nhiễm tạp khuẩn từ môi trường vào dịch lên men, đảm bảo chất lượng dịch Do thời gian thích hợp cho hoạt động enzyme mà lựa chọn 80 phút Sau tiến hành khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới hoạt tính enzyme Pectinex 3XL đến kết luận điều kiện thích hợp cho việc áp dụng chế phẩm enzyme trình làm dịch táo, sau: - Tỷ lệ enzyme: 0,03% so với dịch - Nhiệt độ xử lý: 40°C - Thời gian: 80 phút So sánh độ độ màu dịch có xử lý chế phẩm enzyme Pectinex điều kiện tối ưu dịch không xử lý enzyme, kết thu trình bày bảng 4.9 đồ thị 4.8 Bảng 4.9 Ảnh hưởng chế phẩm enzyme Pectinex 3XL đến độ dịch Mẫu Độ truyền quang (%) Độ màu Không xử lý enzyme 60,1 5,152 Xử lý enzyme 89,8 6,815 http://www.ebook.edu.vn 45 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Độ truyền quang (%) Độ màu Không xử lý enzyme Xử lý enzyme Đồ thị 4.8 Ảnh hưởng chế phẩm enzyme Pectinex 3XL đến độ dịch Kết bảng 4.9 đồ thị 4.8 cho thấy, sử dụng chế phẩm enzyme với tỷ lệ thích hợp điều kiện tối ưu cho enzyme hoạt động độ dịch đạt 89,8% tăng 29,7% so với dịch không sử dụng enzyme (60,1%), đồng thời cường độ màu dịch tăng lên http://www.ebook.edu.vn 46 4.4 SẢN XUẤT DỊCH QUẢ, LÊN MEN THỬ NGHIỆM RƯỢU VANG Dịch táo sản xuất theo quy trình sơ đồ 4.1 Sơ đồ 4.1 Quy trình sản xuất dịch táo có sử dụng chế phẩm enzyme Pectinex Táo Phân loại, làm Nghiền nhỏ - 0,04% enzyme Pectinex UltraSP-L - Nhiệt độ: 300C - Thời gian: 60 phút Xử lý trích ly Ép - 0,03% enzyme Pectinex 3XL - Nhiệt độ: 400C - Thời gian: 80 phút Bã Xử lý làm Lọc Thu hồi dịch http://www.ebook.edu.vn 47 4.4.1 Một số tính chất dịch thu sau sử dụng chế phẩm enzyme Chúng tiến hành đánh giá số tính chất dịch thu sau xử lý enzyme, kết trình bày bảng 4.10 Bảng 4.10 Một số tiêu dịch trước lên men Chỉ tiêu Dịch không xử lý enzyme Dịch có xử lý enzyme TSS (0Bx) 12,5 14,1 pH 4,0 4,1 Độ (%) 60,1 89,8 Độ màu Abs 5,152 6,815 Acid tổng số (g/l) 4,21 4,32 Cảm quan Dịch khó lọc, đục, màu vàng nâu Dịch dễ lọc, trong, màu vàng tươi Kết cho thấy, độ dịch không sử dụng hai chế phẩm enzyme thấp 60,1%, dịch có sử dụng chế phẩm enzyme có độ truyền quang cao (89,8%), đồng thời cường độ màu dịch tăng lên Mặt khác, dịch sử dụng enzyme có chất lượng cao khơng sử dụng enzyme: hàm lượng chất khơ hịa tan (TSS) tăng từ 12,50Bx lên 14,1 0Bx, hàm lượng acid hữu dịch tăng lên không nhiều Điều giải thích sử dụng chế phẩm enzyme pectinase hợp chất keo, chất khơng hịa tan dịch bị thủy phân thành chất hòa tan vào dịch làm tăng chất lượng dịch 4.4.2 Lên men rượu vang đánh giá chất lượng rượu táo thành phẩm Chất lượng rượu táo nhiều yếu tố định, nhiên dịch (hay môi trường) lên men yếu tố ảnh hưởng nhiều đến chất lượng rượu táo thành phẩm Để so sánh hiệu việc sử dụng enzyme không sử dụng enzyme công đoạn chuẩn bị môi trường lên men rượu táo, tiến hành lên men thử nghiệm hai loại rượu táo từ dịch táo có sử dụng khơng sử dụng chế phẩm enzyme Pectinex http://www.ebook.edu.vn 48 Hai loại dịch bổ sung thêm đường saccharose để đạt 150Bx; tiếp giống 10% nấm men hoạt hóa tiến hành lên men 280C Sau ngày lên men, rượu lọc xác định số tiêu chất lượng Kết trình bày bảng 4.11 Bảng 4.11 Một số tiêu chất lượng rượu táo (Cider) Chỉ tiêu Từ dịch khơng xử Từ dịch có xử lý lý enzyme enzyme Độ cồn (%) 4,5 4,5 Đường sót (g/l) 2,7 2,6 Acid tổng số (g/l) 5,02 5,09 Độ (%) 59,5 93,5 Rượu có nhiều vẩn đục, Rượu trong, lọc dễ, màu khó lọc vàng đẹp Cản quan Từ bảng 4.11 nhận thấy, tiêu hố sinh hai loại rượu không khác nhiều: độ cồn (4,5% v/v), hàm lượng đường sót, acid tổng số hai loại rượu gần khơng có chênh lệch Đó trước tiến hành lên men, hai loại dịch bổ sung thêm đường saccharose để đạt TSS=150Bx, có pH nằm khoảng 4,0-4,5 Mặt khác, hai loại rượu tiến hành lên men điều kiện nhau, bổ sung nấm men với tỷ lệ định, mà số tiêu hóa sinh hai loại gần khơng khác Tuy vậy, độ màu sắc hai loại dịch trước lên men khác nhau, nên rượu cider có chất lượng cảm quan khác nhau: rượu cider lên men từ dịch có xử lý enzyme cỏ độ truyền quang cao 93,5% độ rượu cider lên men từ dịch không xử lý enzyme đạt 59,5%, thấp dịch trước lên men http://www.ebook.edu.vn 49 Như vậy, bước đầu nhận thấy rượu cider lên men từ dịch có xử lý enzyme cho chất lượng cảm quan cao hẳn so với rượu lên men từ dịch không xử lý enzyme: rượu hơn, màu vàng sáng dễ lọc nấm men Rượu Cider tàng trữ nhiệt độ 50C, sau 15 ngày tiến hành đánh giá cho điểm cảm quan rượu theo TCVN 3215-79, mẫu kí hiệu sau: Mẫu A: Rượu Cider lên men từ dịch có xử lý enzyme Mẫu B: Rượu Cider lên men từ dịch không xử lý enzyme Chúng tổ chức hội đồng đánh giá cảm quan gồm 10 người, kết đánh giá cảm quan trình bày bảng 4.12 Bảng 4.12 Điểm cảm quan hai mẫu rượu Cider Mẫu Chỉ tiêu Điểm HSTL TBKTL Độ màu sắc A B 4,5 0,8 Điểm Tổng Xếp TBCTL điểm loại 3,6 Mùi 3,5 1,2 4,2 Vị 3,8 2,0 7,6 Độ màu sắc 2,5 0,8 2,0 Mùi 3,5 1,2 4,2 Vị 3,6 2,0 7,2 15,4 Khá 13,4 Trung bình Kết bảng 4.12 cho thấy, rượu Cider lên men từ dịch có xử lý enzyme đánh giá chất lượng tốt rượu lên men từ dịch khơng xử lý enzyme Mặt khác, nhìn vào điểm cảm quan mẫu rượu, nhận thấy độ màu sắc mẫu rượu vang lên men từ dịch có xử lý enzyme đánh giá cao (điểm trung bình chưa có trọng lượng 4,5 điểm) hẳn mẫu rượu lên men từ dịch không xử lý enzyme Như kết luận, sử dụng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L Pectinex 3XL để trích ly làm dịch có hiệu cơng đoạn xử lý dịch cho lên men rươu Cider http://www.ebook.edu.vn 50 PHẦN NĂM KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Nguyên liệu táo có thành phần phù hợp cho sản xuất rượu táo Cider Điều kiện tối ưu cho chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L hoạt động q trình trích ly dịch táo là: - Tỷ lệ enzyme: 0,04% so với lượng thịt - Nhiệt độ: 300C - Thời gian: 60 phút Điều kiện thích hợp cho chế phẩm enzyme Pectinex 3XL hoạt động trình làm dịch táo là: - Tỷ lệ enzyme: 0,03% so với lượng thịt - Nhiệt độ: 400C - Thời gian: 80 phút Rượu vang thành phẩm lên men từ dịch xử lý chế phẩm enzyme pectinase đánh giá chất lượng sau 15 ngày tàng trữ, bên cạnh độ màu sắc rượu tốt hẳn so với rượu lên men từ dịch không xử lý enzyme 5.2 KIẾN NGHỊ - Theo dõi độ trong, màu sắc chất lượng rượu sau thời gian tang trữ nhiều - Tiến hành sản xuất thử nghiệm qui mơ lớn để nhanh chóng ứng dụng enzyme sản xuất rượu Cider qui mô công nghiệp http://www.ebook.edu.vn 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT Nguyễn Trọng Cẩn (chủ biên), Nguyễn Thị Hiền, Đỗ Thị Giang, Trần Thị Luyến (1998) Công nghệ enzym NXB Nông nghiệp – Tp Hồ Chí Minh Hà Duyên Tư (1996) Quản lý kiểm tra chất lượng thực phẩm Đại học Bách Khoa- Hà Nội Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa (1982) Sử dụng chế phẩm enzyme công nghệ thực phẩm NXB KH & KT Lê Ngọc Tú (2002) Hố sinh cơng nghiệp NXB KH & KT Lê Bạch Tuyết (1996) Các trình cơng nghệ thực phẩm NXB Giáo dục Lê Ngọc Tú, La Văn Chứ, Phạm Trân Châu, Nguyễn Lân Dũng (1982) Enzyme-Vi sinh vật NXB KH & KT Vũ Công Hậu (1983) Chế biến rượu vang trái gia đình, NXB Nơng Nghiệp Hà Nội Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa (1996) Công nghệ sau thu hoạch chế biến Rau Quả NXB Khoa học kỹ thuật Nguyễn Thị Trọng, Trịnh Thị Ngọt, Nguyễn Thị Sơn (1992) Thí nghiệm vi sinh vật công nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội 10 Trần Thị Châu (2005) Hồn thiện cơng nghệ xử lý nước phương pháp công nghệ sinh học dùng cho sản xuất rượu vang chất lượng cao Viện Công nghiệp thực phẩm 11 Lê Thanh Mai (chủ biên) (2005) Các phương pháp phân tích ngành cơng nghệ lên men NXB KH &KT 12 Ngô Xuân Mạnh- Vũ Thị Thư- Vũ Kim Bảng (2001) Giáo trình thực tập hóa sinh Bộ mơn hóa sinh bảo quản chế biến Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội 13 Nguyễn Văn Mùi (2001) Thực tập hóa sinh học NXB ĐH Quốc Gia Hà Nội http://www.ebook.edu.vn 52 TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI 14 Hassen et al (1998) Improvement of juice recovery from pine apple pulp residue using cellulose, pectinases Journal of fermentation and bioengineering 15 Abrodo P.A., Cabrales I.M Alonso J.J.M.G., Gomis D.B (2005) Fatty acid composition of cider obtained either by traditional or controlled fermentation Food Chemistry 92 Pg 183–187 16 García Y.D., Valles B.S, Lobo A.P (2009) Phenolic and antioxidant composition of by-products from the cider industry: apple pomace Food Chemistry 117 Pg 731–738 17 Lea, A.G.H., 1995 Cidermaking In: Lea, A.G.H., Piggot, J.R (Eds.), Fermented Beverage Production Blackie Academic & Proffesional, London, pp 66–96 18 Madrera R R., Alonso A.P.L.J.M (2009) Effect of cider maturation on the chemical and sensory characteristics of fresh cider spirits Food Research International xxx (2009) xxx–xxx TÀI LIỆU TỪ INTERNET 18 http://www.giadinhnho.com/group/140/forum/1961/ Truy cập 2010/12/20 19 [“Origin, History of cultivation” University of Georgia Truy cập 2011/09/22] 20 http://www.fruit.affrc.go.jp/soshiki/ringo/hins ata/fuji.html] 2011/01/15 21 www.itaexpress.com.vn/tin_ita/s_c_kh_ Truy cập 2011/01/10 22 [Matthew Goodman (2006-08-06) "Magners leads the great cider revival" Times Online.] 23 www.drinkfocus.com/articles/apple-cider/history-of-cider.php 2011/02/12 24 en.wikipedia.org/wiki/Cider Truy cập 2011/01/25 25 http://en.wikipedia.org/wiki/Apple Truy cập 2010/12/31 http://www.ebook.edu.vn 53 ... thực tế trên, chọn thực đề tài: ? ?Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase để làm tăng hiệu suất thu hồi dịch từ táo Malus dometica phục vụ cho lên men rượu Cider? ?? 1.2 MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU 1.2.1... pectin táo gây đục cho sản phẩm cider tạo thành Vì việc xác định biện pháp kỹ thu? ??t để làm dịch tăng hiệu suất thu hồi dịch trước lên men cần thiết.[18] Trong số biện pháp kỹ thu? ??t sử dụng nhằm tăng. .. đến hiệu suất thu hồi dịch http://www.ebook.edu.vn 35 Kết bảng 4.2 đồ thị 4.1 cho thấy: ngưỡng tỷ lệ enzyme khác hiệu suất thu hồi dịch khác nhau, tỷ lệ enzyme tăng hiệu suất thu hồi cao Hiệu suất