Nghiên cứu thử nghiệm sản xuất giấm từ trái vải thứ phẩm

MỞ ĐẦU * ĐẶT VẤN ĐỀ Vải loại đặc sản có diện tích trồng sản lượng lớn tỉnh như: Bắc Giang, Hải Dương, Quảng Ninh…Tháng sáu thời điểm vải vào mùa thu hoạch rộ Quả vải chín có mùi thơm khiết, từ lâu coi loại nhiệt đới ngon Nếu giống tốt, phần ăn (cùi) chiếm 70 – 80%, vỏ từ – 15%, hạt từ – 18% khối lượng quả.Tuy nhiên loại nhanh chóng bị hư hỏng làm giảm phẩm cấp giá trị sản phẩm Vì địi hỏi phải có biện pháp bảo quản chế biến để kéo dài thời hạn sử dụng, giảm bớt thiệt hại cho bà nơng dân Hiện có nhiều nghiên cứu để tìm biện pháp hạn chế thất sau thu hoạch vải loại trái khác, nâng cao giá trị sử dụng đa dạng hóa sản phẩm thị trường như: đóng hộp, sấy khơ, nước hoa quả, ngâm đường, rượu vang trái cây, sử dụng dịch để lên men giấm Giấm loại thực phẩm người biết đến từ hàng ngàn năm ngày trở thành văn hóa ẩm thực thiếu bửa ăn gia đình dịp quan trọng ngày lễ, tết nhiều quốc gia Sự chuyển từ rượu hay nước trái sang giấm q trình hóa sinh biến đổi rượu etylic bị oxy hóa tạo acid acetic Việc chế biến giấm ln gắng liền với hoạt động bảo quản chế biến rau phần lớn lớp vỏ, bị loại, sản phẩm bỏ xử lý rau sử dụng để sản xuất sản phẩm lên men giấm Nhằm mục đích nâng cao hiệu sản xuất, tận dụng nguồn nguyên liệu vải dồi nước đặc biệt nguồn nguyên liệu thứ phẩm có giá trị thấp chất lượng đảm bảo để lên men sản xuất giấm, đồng ý khoa công nghệ thực phẩm trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM, với hướng dẫn tận tình Nguyễn Thị Thu Huyền, thực đề tài: “Nghiên cứu thử nghiệm sản xuất giấm từ trái vải thứ phẩm” * MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang - Tận dụng nguồn nguyên liệu vải thứ phẩm, có vỏ ngồi hóa nâu 20 – 40% chất lượng thịt đảm bảo - Tạo sản phẩm giấm trái mang hương vị đặc trưng, làm gia vị công nghệ chế biến thực phẩm, đảm bảo chất lượng vệ sinh * YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI Khảo sát thông số trình lên men giấm: - Khảo sát ảnh hưởng lượng giống ban đầu đến trình lên men giấm Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chất khơ hịa tan đến q trình lên men giấm Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình lên men giấm Khảo sát ảnh hưởng nồng độ rượu trình lên men giấm Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình lên men giấm SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan giấm 1.1.1 Lịch sử Loài người biết chế tạo sử dụng giấm từ nhiều ngàn năm trước Khoảng 5000 năm trước công nguyên, người Babylon biết dùng trái chà để làm rượu giấm Vết tích giấm tìm thấy Ai Cập cổ đại từ 3000 năm trước công nguyên Theo tích Thần Nơng, giấm tìm thấy Trung Quốc từ đời nhà Hạ 2000 năm trước công nguyên 500 năm trước công nguyên, Hy Lạp Hippocrates, vị cha đẻ ngành y học đại, dùng giấm làm từ nước táo hòa với mật ong để trị bệnh ho cảm lạnh Năm 1864, Louis Pasteur chứng minh giấm kết từ trình lên men tự nhiên Ứng dụng giấm làm gia vị hàng kỉ Giấm dùng vị thuốc, tác nhân phá hủy chất bảo quản Vào thời trung nguyên, nhà luyện kim đổ giấm lên chì để tạo chì acetate Thời kì Phục Hưng, làm giấm nghề đem lại lợi nhuận Pháp, nước sản xuất gần 150 loại giấm có mùi vị từ việc bổ sung tiêu, cỏ ba lá, hoa hồng, thìa mâm xôi Sản xuất giấm phát triển Anh, sinh lời năm 1693 Nghị Viện thiết lập thuế giấm – bia Vào thời kì đầu Mỹ, sản xuất giấm rượu táo tảng nơng nghiệp kinh tế hộ gia đình, giá gấp ba lần rượu táo thô truyền thống Sự chuyển từ rượu hay nước trái sang giấm q trình hóa sinh biến đổi rượu ethylic bị oxy hóa tạo acid acetic 1.1.2 Tính chất 1.1.2.1 Tính chất vật lý - Acid acetic tên gọi hóa học giấm (ethanoid acid) có cơng thức phân tử CH 3COOH, khối lượng phân tử 60,5 kg/mol Nó chất lỏng khơng màu, có mùi hăng, vị chua, có khả hút ẩm từ khơng khí Nhiệt độ nóng chảy 16,63°C; nhiệt độ sơi 118,1°C; tỷ trọng d20 = 1,0492; số khúc xạ nb20 = 1,3718; độ nhớt 20°C 1,21.10-3N.s/m2, acid acetic acid yếu có số phân ly nhiệt động 25°C k = 1,75.10-5 - Acid acetic tan nước dung môi thường: rượu, aceton, cloroform, eter, benzen, với tỷ lệ Và dung mơi tốt cho nhiều hợp chất hữu SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang ( nhựa, tinh dầu,…), đặc biệt acid acetic hòa tan tốt cellulose hợp chất nó, tính chất khơng có acid dãy đồng dẳng với - Acid acetic có tác dụng phân hủy da, gây bỏng, ăn mòn nhiều kim loại hợp kim, hịa tan tốt nhiều chất vơ Trong dung dịch acid acetic tồn dạng (CH 3COOH)2, (CH3COOH)3, tồn phân tử kép liên kết hydro phân tử với Khi hịa tan nước tỷ trọng tăng giảm thể tích, giảm thể tích lớn xảy cho mol acid tác dụng với hai mol nước, nhận dung dịch chứa 62,5% acid có cơng thức CH3COOH.(H2O)2 1.1.2.2 Tính chất hóa học - Các tính chất hóa học acid acetic qui định có mặt nhóm cacboxyl phân tử Acid acetic có khả trung hịa bazơ, oxit bazơ, đẩy acid cacbonic khỏi muối nó: CH3COOH → CH3COO- + H+ 2CH3COOH + Ca(OH)2 → (CH3COO)2Ca + H2O 2CH3COOH + CaO → (CH3COO)2Ca + H2O 2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + CO2↑ + H2O - Các kim loại tự thay hydro acid acetic: CH3COOH + Na → CH3COONa + 1/2H2↑ - Acid acetic bền với tác nhân oxi hóa mạnh như: cromit, permanganat kali Tính chất ứng dụng để tinh chế acid acetic khỏi tạp chất hữu Hơi acid chịu nhiệt đến 400°C, đun nóng q 420°C bị phân hủy thành aceton, cacbonic nước: CH3COOH → (CH3)2CO + CO2 + H2O (to > 420°C) - Khi có mặt muối acid sunfuric acid acetic bị phân hủy mạnh 300°C tạo thành methanol oxit cacbon: CH3COOH + 2O2 → CH3OH + CO - Hơi acid acetic cháy khơng khí với lửa sáng xanh tạo thành cacbonic nước: CH3COOH + 2O2 → 2CO2 + 2H2O (xúc tác, to > 300°C) - Acid acetic tạo với acid mạnh thành hợp chất kép dạng [CH 3COOH].X, X cation acid, pha lỗng phản ứng với acid nitric bốc khói tạo thành diacetylnitric SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang CH3COOH + H2SO4 → [CH3COOH].[SO4H2] CH3COOH + SO3 → CH2SO3HCOOH 2CH3COOH + HNO3 → (CH3COO)2N(OH)3 - Acid acetic tạo với acid hypocloric phức chất có thành phần CH 3COOH.HCLO4 2CH3COOH.HCLO4, tạo với bậc ba muối acid có dạng R 3NCH3COOH, đồng thời có phản ứng với cacbonat amon xyanual 2CH3COOH + H2NCONH2 → 2CH3CONH2 + H2O + CO2 CH3COOH + H2NCN → CH3CONHCONH2 1.1.3 Thành phần dinh dưỡng giấm 1.1.3.1 Acid amin Các acid amin phong phú: Gồm 18 loại acid amin mà thể người khơng tổng hợp có giấm, có loại acid amin thực vật cung cấp, cịn lại sinh q trình lên men Do giấm có vị nên giấm giúp cho thể hấp thụ tiêu hóa thức ăn, kích thích hệ men đường ruột hoạt động tốt 1.1.3.2 Acid hữu Hàm lượng acid hữu giấm nhiều, giá trị thức ăn giấm gạo cao Acid acetic thành phần cịn có 10 loại: acid lactic, acid gốc xeton, acid citric, … Các acid hữu kết việc tổng hợp phân giải trình trao đổi chất từ chất dinh dưỡng lớn protid, lipid glucid trình phản ứng sinh học cung cấp lượng cho thể Việc tổng hợp acid hữu tạo môi trường pH thấp ức chế vi sinh vật, giảm điều kiện trùng, tạo vị hài hịa cho sản phẩm 1.1.3.3 Vitamin Trong giấm có vitamin B1, B2, C… 1.1.3.4 Muối vô Muối vô giấm vô phong phú như: Na, K, Ca, Fe, Cu, Zn, P… Như muối có tác dụng điều hịa vị, làm cho giấm thêm mùi vị, có tác dụng quan trọng cân môi SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang trường acid, kiềm thể, sắt thành phần tạo thành hồng huyết cầu giúp việc vận chuyển O2 tạo máu cho thể Nguyên tố vi lượng Ca, Fe, Cu, P…giúp trình sinh lý chống già yếu trình sinh trưởng tuổi dậy thành phần khơng thể thiếu việc trao đổi chất 1.1.4 Các phương pháp sản xuất acid acetic Acid acetic sản xuất nhiều phương pháp khác chủ yếu bốn phương pháp sau: phương pháp hóa học, phương pháp hóa gỗ, phương pháp vi sinh, phương pháp hỗn hợp 1.1.4.1 Phương pháp hóa học Từ C2H2 hay C2H5OH, C2H4 tiến hành tổng hợp có xúc tác thu acetaldehyt, oxy hóa acetaldehyt nhờ có xúc tác nhiệt độ áp suất cao thu acid acetic CH ≡ CH + H2O → CH3CHO CH3COOH CH2 = CH2 + ½ O2 Giai đoạn oxy hóa acetaldehyt thành acid, dùng xúc tác Mangan, t o = 50 - 80°C để điều chế acid có hiệu suất cao Phương pháp có giá trị thực tế cao tạo nhiều sản phẩm phụ nên làm giảm hiệu suất phản ứng Phương pháp tạo sản phẩm hóa học chủ yếu acid acetic, khơng có mùi vị thơm ngon đặc trưng giấm ăn 1.1.4.2 Phương pháp hóa gỗ Phương pháp phát triển mạnh với phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp khai thác chế biến gỗ theo ba hướng sau: Sản xuất acid acetic từ giấm gỗ: chưng phân hủy gỗ người ta thu giấm gỗ, dung dịch có chứa acid acetic, methanol, hắc ín với số hợp chất hữu khác với hàm lượng chất tùy thuộc vào giống gỗ, tuổi thọ độ ẩm gỗ,…Từ giấm gỗ tách acid acetic muối kim loại hay trình tách trực tiếp Sản xuất acid acetic từ bột gỗ: trình chưng cất gỗ cho bay lên qua nước vôi ta thu muối acid acetic (canxi acetat) tan, kết tủa với hợp chất khác SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang gọi bột giấm gỗ Phân hủy bột giấm gỗ H 2SO4 hay HCl sau lọc thu acid acetic cách chưng cất Tách acid acetic trực tiếp từ nước ngưng tụ chưng gỗ: để tách acid acetic từ bột giấm gỗ cần tiêu tốn nhiều vật liệu phụ, nhiên liệu lượng lớn nên tìm cách tách acid acetic trực tiếp từ nước ngưng chưng gỗ sau: Sau ngưng tụ chưng gỗ, để lắng tách hai lớp: + Lớp nhẹ chất lỏng chứa lượng acid acetic không đáng kể + Lớp nhựa acid acetic với số chất khác keo tụ lại, đem gia cơng người ta thu acid acetic nhiều chất khác 1.1.4.3 Phương pháp vi sinh Việc ứng dụng trình có vi sinh vật tham gia để sản xuất rượu, bia, muối dưa, làm tương,… người phát sử dụng từ xa xưa Đến cuối kỉ XVII, người phát vi sinh vật thực tế phải sau cống hiến Louis Pasteur khoa học vi sinh thức đời Hiện nay, người ta sản xuất giấm ăn chủ yếu phương pháp lên men Nguyên liệu để sản xuất giấm ăn phương pháp lên men dễ kiếm, sử dụng nguyên liệu chứa đường (nước ép trái cây, nước trái dừa, nước ép mía,…), sử dụng nghun liệu chứa tinh bột hay cồn công nghiệp Nếu sản xuất từ nguyên liệu chứa tinh bột, phải qua ba giai đoạn chyển hóa sau:  Giai đoạn chuyển tinh bột thành đường  Giai đoạn chuyển đường thành cồn  Giai đoạn chuyển cồn thành acid acetic Tinh bột đường rượu acid acetic Nếu sản xuất từ nguồn nguyên liệu chứa đường qua hai giai đoạn:  Giai đoạn chuyển đường thành cồn  Giai đoạn chuyển cồn thành acid acetic SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang Đường rượu acid acetic Nếu sản xuất từ nguồn nguyên liệu chứa cồn ta cần tạo điều kiện thuận lợi để vi khuẩn acetic chuyển hóa cồn thành acid acetic Etanol acid acetic C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O 1.1.4.4 Phương pháp hỗn hợp Phương pháp với phát triển cơng nghiệp hóa dầu hóa gỗ nhằm tận dụng phế liệu nó, nâng cao hiệu kinh tế ngành Một vài q trình phương pháp sau: Oxy hóa hydrocacbon thấp propan, butan sã tạo thành acetaldehyt, formandehyt, aceton sản phẩm khác Acetaldehyt oxy hóa có xúc tác thành acid acetic Trong q trình sản xuất nhiên liệu từ than đá khí tự nhiên thu acid acetic sản phẩm khác Dùng phương pháp thủy phân gỗ acid (hay muối acid) với số chất khác nhiệt độ áp suất định thu bột cellulose dung dịch gồm nhiều chất acid acetic, ethanol,…Đem lên men dung dịch tách acid acetic từ dung dịch lên men 1.1.4.5 Phân tích lựa chọn phương pháp thích hợp Trong bốn phương pháp sản xuất acid acetic nêu trên, giới chiếm ưu phương pháp tổng hợp hóa học, nước phát triển phương pháp có hiệu kinh tế cao thiết bị tương đối gọn, nhẹ, suất cao, acid thu có nồng độ cao tạp chất Tuy nhiên, sản phẩm chủ yếu acid acetic, có vị chua mà khơng có mùi vị đặc trưng tạo thành sản phẩm trung gian phương pháp lên men Phương pháp hỗn hợp giai đoạn thăm dị chưa có qui trình sử dụng rộng rãi hiệu kinh tế không cao, hệ thống phức tạp, không cạnh tranh với acid acetic tổng hợp hóa gỗ SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang Phương pháp hóa gỗ cịn sử dụng nước có nhiều gỗ nói chung khn khổ tổng hợp sử dụng gỗ, sản lượng phương pháp chiếm 10% tổng sản lượng acid acetic sản xuất hàng năm giới Hiện nay, chưa thể đặt vấn đề sản xuất acid acetic phương pháp tổng hợp nước ta chưa có đủ điều kiện để đáp ứng yêu cầu phương pháp So với phương pháp tổng hợp, phương pháp hóa gỗ đơn giản mặt trình thiết bị với yêu cầu khắc khe mặt bảo vệ mơi trường việc tiến hành phương pháp gặp nhiều khó khăn mặt nguyên liệu Cịn phương pháp sinh hóa giới dùng để sản xuất giấm ăn giấm cho công nghiệp thực phẩm Công nghệ sản xuất acid acetic theo phương pháp vi sinh ngày hoàn thiện qui trình cơng nghệ với chủng vi sinh vật có khả oxy hóa rượu cao Sản xuất acid acetic theo phương pháp vi sinh thực chất q trình oxy hóa rượu ethylic thành acid acetic nhờ số nhóm vi khuẩn acetic có mặt oxy Ngoài việc sử dụng enzym vi sinh vật để sản xuất acid hữu tận dụng nguồn phế liệu ngành khác (nông nghiệp, cơng nghiệp thực phẩm,…) mà cịn khơng gây nhiễm mơi trường, trì cân sinh thái cho giới hạn tự nhiên Không vậy, phương pháp yêu cầu thiết bị đơn giản, nguyên liệu dễ kiếm, thực điều kiện ơn hịa, khơng cần nhiệt độ hay áp suất cao…mặc dù có nhược điểm thiết bị cồng kềnh, không thu sản phẩm có nồng độ cao Từ phân tích trên, so sánh ưu nhược điểm phương pháp sản xuất acid acetic, đánh giá tình hình nhu cầu tiến khoa học nước, luận văn chọn phương pháp lên men vi sinh để: “ Thử nghiệm sản xuất giấm từ trái vải thứ phẩm” 1.1.5 Sản xuất giấm phương pháp vi sinh 1.1.5.1 Quá trình lên men giấm Lên men q trình oxy hóa-khử sinh học để thu lượng chất trung gian Mọi trình muốn tiến hành địi hỏi phải có lượng Để thực hoạt động sống sinh trưởng, sinh sản phát triển mình, vi sinh vật địi hỏi phải có lượng Năng lượng tạo trình lên men Tế bào sống sử dụng lượng dạng hóa tàng trữ mạch cacbon giải phóng phản ứng enzym chuyển hóa electron từ mức lượng sang mức lượng khác Các phản ứng xảy trình lên men SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang phản ứng chuyển hydro Nhưng chuyển hydro tương đương với chuyển electron Các enzym xúc tác trình tách nguyên tử hydro khỏi chất gọi enzym dehydrogenase Trong trình lên men giấm, rượu etylic oxy hóa thành acid acetic Ở đây, chuyển hóa hydro thực nhờ xuất NADP nhận ( trở thành NADPH 2) chuyển qua chuỗi hô hấp để thu nhận lượng, song chất khơng bị phân giải hồn tồn nên gọi q trình oxy hóa khơng hồn tồn 1.1.5.2 Cơ chế lên men giấm Lên men giấm trình oxy hóa rượu etylic thành acid acetic, nhờ vi khuẩn acetic điều kiện hiếu khí Phương trình tổng qt trình lên men là: C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O + 117kcal Để chuyển hóa thành acid acetic, rượu oxy phải thâm nhập vào tế bào vi khuẩn, nhờ có enzym (alcohol oxydase) vi khuẩn xúc tác, rượu chuyển hóa thành acid acetic Acid acetic tạo thành thoát khỏi tế bào tan dung dịch mơi trường Hình 1.1 Quá trình hình thành acid acetic phương pháp lên men Trong tế bào vi khuẩn, trình oxy hóa xảy phức tạp Q trình xảy qua giai đoạn sau: C2H5OH + ½ O2 → CH3CHO + H2O Acetaldehyd CH3CHO + H2O → CH3CH(OH)2 Hydrate acetaldehyd SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 10 * Nhận xét: Qua kết biểu diễn đồ thị cho thấy: Ở nồng độ chất khơ 3% hàm lượng acid acetic sinh thấp (6,05%) Khi tăng nồng độ chất khơ lên 6% hàm lượng acid (tăng 4,3%) Ở nồng độ chất khô 9% hàm lượng acid (tăng 2,85%) tăng nồng độ chất khơ lên 12% hàm lượng acid sinh tiếp tục (tăng 1,08%) Tuy nhiên, lại có chiều hướng giảm hàm lượng acid sinh tiếp tục tăng nồng độ chất khô lên 15% ( giảm 3,63%) Điều lý giải sau: Khi tăng hàm lượng chất khơ hịa tan từ 3% đến 6%, nồng độ acid acetic tạo thành tăng 4,3% hàm lượng chất cho trình lên men tăng, nên vi khuẩn có nhiều chất để chuyển hóa thành acid acetic Từ kết ta thấy, nồng độ acid acetic (%) dịch lên men có độ Brix khác khác khơng lớn Khi tăng hàm lượng chất khơ hịa tan từ 6% lên 9% 12%, nồng độ acid acetic tạo thành tăng lên 2,85% 1,08%, tỷ lệ tăng không nhiều Cho thấy hàm lượng chất khơ hịa tan từ 9% đến 12% đủ cung cấp chất cho vi khuẩn hoạt động lên men tạo acid acetic Trong đó, nồng độ chất khơ cao 12 – 15% (giảm 3,63%) trình lên men xảy chậm, nồng độ chất khô lớn tạo áp suất thẩm thấu lớn gây ức chế đến phát triển vi khuẩn giấm, kéo theo lượng acid acetic sinh với nồng độ thấp (làm giảm hiệu suất lên men) Qua kết phân tích ANOVA (ở phần 2.3.1 phụ lục 2), cho thấy nồng độ chất khô hịa tan có ảnh hưởng đến hiệu suất lên men, điển hình lượng acid acetic sinh trình lên men độ tin cậy 95% với p < 0,05  Cảm quan mẫu: Tiến hành đánh giá cảm quan cho mẫu giấm B1, B2, B3, B4, B5 Kết thứ tự so hàng độ ưa thích mùi 10 người thử (ở phần 2.3.2 phụ lục 2) mẫu giấm có nồng độ SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 64 Bảng 3.7 Kết đánh giá cảm quan mẫu có nồng độ chất khơ (%) khác chất khơ hịa tan (°Brix) khác nhau: ( B1: 3%; B2: 6%; B3: 9%; B4: 12%; B5: 15%) thể bảng sau: Mẫu B1 B2 B3 B4 B5 Nồng độ chất khô (%) 12 15 Điểm -0,80c -0,60c 0,66a 0,90a -0,12b SD 0,50 0,44 0,47 0,34 0,50 (a, b, c : sai khác giá trị trung bình, p < 0,05 sai khác có ý nghĩa) SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 65 Từ bảng số liệu này, ta có đồ thị biểu diễn khác biệt mẫu có nồng độ chất khơ (%) sử dụng khác sau: 1,4 Diem 0,6 0,2 -0,2 -0,6 -1 12 15 Nong chat kho Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn khác biệt nồng độ chất khô (%) khảo sát * Nhận xét: Qua kết phân tích thống kê (ở phần 2.2.2 phụ lục2), cho thấy mức độ ưa thích mùi mẫu khác có ý nghĩa mặt thống kê độ tin cậy 95% với p < 0,05% Từ kết so hàng biểu diễn đồ thị, nhận thấy mẫu ưa thích mẫu có giá trị trung bình cao (0,90), mẫu B4: 12% nồng độ chất khơ hịa tan Ở nồng độ chất khơ 3% 6% mẫu giấm có mùi thơm đặc trưng, cịn nồng mùi trái vải, B3 sản phẩm có mùi thơm đặc trưng nhẹ Mẫu B4 có mùi thơm đặc trưng giấm, hài hịa với mùi thơm nhẹ trái vải Cịn mẫu B5 có mùi chua gắt, mùi thơm trái vải hàm lượng hợp chất trung gian tạo thành mẫu B5 nhiều, nên làm át mùi thơm nhẹ trái vải Như vậy, từ kết phân tích cảm quan cho thấy mẫu giấm có nồng độ chất khơ 12% cho sản phẩm có mùi thơm tự nhiên đặc trưng trái vải * Kết luận: Từ nhận xét trên, chọn nồng độ chất khơ tốt để tiến hành thí nghiệm 12% cho chất lượng mùi hàm lượng acid acetic sinh tốt phù hợp thị hiếu người tiêu dùng SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 66 3.2.3 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến trình lên men giấm Nước ép vải phối chế dịch lên men pha thành dịch có pH khác nhau: 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 Tiến hành lên men, sau 10 ngày ta thu kết pH 3,0 3,5 4,0 4,5 Nồng độ acid acetic (%) 4,67a 4,7a 5,81b 5,89b SD 0,096 0,092 0,062 0,062 Bảng 3.8 Nồng độ acid acetic trung bình (%) thay đổi theo pH (a, b, : sai khác giá trị trung bình, p < 0,05 sai khác có ý nghĩa) Từ bảng số liệu này, ta có đồ thị biểu diễn nồng độ acid acetic (%) sinh từ dịch lên men có pH khác Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn nồng độ acid acetic (%) sinh giá trị pH khác SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 67 * Nhận xét: Qua kết biểu diễn đồ thị cho thấy pH mơi trường có ảnh hưởng lớn đến q trình lên men giấm: Ở giá trị pH = lượng acid acetic sinh thấp chiếm 4,67%, nâng giá trị pH lên 3,5 lượng acid acetic sinh có chiều hướng tăng với tốc độ chậm (tăng 0,64%) Ngược lại, tăng giá trị pH từ 3,5 lên 4,0 hàm lượng acid acetic sinh tăng mạnh ( tăng 23,62%) Và giá trị pH = 4,5 hàm lượng acid acetic sinh khác biệt không đáng kể so với mẫu pH = 4,0 Từ nhận xét lý giải sau: Ở giá trị pH < 3,5 ức chế hoạt động vi khuẩn giấm dẩn đến trình lên men chậm, hiệu suất lên men thấp lượng acid acetic sinh không cao Và hàm lượng acid acetic (%) tăng dần theo mức độ tăng dần giá trị pH ( 4,0 – 4,5) Điều cho thấy mơi trường pH tối thích khả chuyển hóa rượu thành acid cao Qua kết phân tích ANOVA (ở phần 2.4.1 phụ lục 2), cho thấy giá trị pH có ảnh hưởng đến hiệu suất lên men, điển hình lượng acid acetic sinh trình lên men độ tin cậy 95% với p < 0,05 Tuy nhiên từ kết trắc nghiệm LSD để xét khác mẫu (ở phần 2.4.1 phụ lục 2), ta thấy có khác biệt mẫu Từ đồ thị biểu diễn cho thấy chủng vi khuẩn acetic có khả oxy hóa rượu etylic thành acid acetic với nồng độ cao pH = – 4,5  Cảm quan mẫu: Tiến hành đánh giá cảm quan cho mẫu giấm C1, C2, C3, C4 Kết thứ tự so hàng độ ưa thích mùi 10 người thử (ở phần 2.4.2 phụ lục 2) mẫu giấm có giá trị pH khác nhau: ( C1: pH3; C2: pH3,5; C3: pH4,0; C4: pH 4,5) thể bảng sau: Bảng 3.9 Kết đánh giá cảm quan mẫu có giá trị pH khác SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 68 Mẫu C1 C2 C3 C4 Giá trị pH 3,5 4,0 4,5 Điểm -0,74b -0,53b 0,81a 0,46a SD 0,38 0,47 0,35 0,44 (a, b : sai khác giá trị trung bình, p < 0,05 sai khác có ý nghĩa) Từ bảng số liệu này, ta có đồ thị biểu diễn khác biệt mẫu có giá trị pH sử dụng khác sau: Diem 0,6 0,2 -0,2 -0,6 -1 3,5 4,5 Gia tri pH Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn khác biệt mùi giá trị pH khảo sát * Nhận xét: Qua kết so hàng mẫu giấm có giá trị pH khác nhau, chúng tơi nhận thấy mẫu có giá trị pH = 4,0 ưa thích Qua bảng phân tích thống kê (ở phần 2.4.2 phụ lục 2) cho thấy mức độ ưa thích mùi mẫu khác có ý nghĩa mặt thống kê độ tin cậy 95% với p < 0,05% Từ số liệu trên, ta thấy mẫu C1, C2 với pH thấp, trình lên men diễn chậm nên sản phẩm tạo thành ít, khơng tạo nên tính đặc trưng cho sản phẩm Mẫu C3 cho điểm cảm quan cao chứng tỏ pH thích hợp cho vi khuẩn acid acetic hoạt động để tạo acid acetic sản phẩm phụ với hàm lượng vừa phải giúp sản phẩm có mùi thơm đặc trưng Ngược lại, mẫu C4 tạo điều kiện cho số giống vi sinh vật khác lên men tạp nên làm cho sản phẩm có mùi lạ, đặc trưng SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 69 * Kết luận: Từ nhận xét trên, ta thấy giá trị pH sử dụng thích hợp cho q trình lên men giấm pH = 4,0 chọn làm kết cho thí nghiệm sau 3.2.4 Kết khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ rượu bổ sung đến trình lên men giấm Theo quy trình sản xuất giấm truyền thống, người ta bổ sung rượu vào đầu q trình lên men để thúc đẩy hoạt động vi khuẩn acetic giai đoạn đầu, chuyển hóa ethanol thành acid acetic Ngồi ra, thành phần chất bay bậc thấp nguyên liệu rượu góp phần làm tăng mùi cho sản phẩm giấm sau Do đó, chúng tơi tiến hành phối chế dịch lên men với rượu gạo (35%) với tỷ lệ khác (% v/v so với dịch lên men): 6,7,8,9,10 Tiến hành lên men, sau 10 ngày ta thu kết Bảng 3.10 Nồng độ acid acetic trung bình (%) thay đổi theo tỷ lệ rượu bổ sung Tỷ lệ rượu bổ sung (%v/v) 10 Nồng độ acid acetic (%) 4,62d 6,36ab 6,55a 6,21b 5,73c SD 0,06 0,09 0,14 0,08 0,17 (a, b, c, d : sai khác giá trị trung bình, p < 0,05 sai khác có ý nghĩa) Từ bảng số liệu này, ta có đồ thị biểu diễn nồng độ acid acetic (%) sinh từ dịch lên men có tỳ lệ rượu khác Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn nồng độ acid acetic (%) sinh tỷ lệ rượu khác * Nhận xét: SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 70 Từ đồ thị, ta thấy với tỷ lệ rượu bổ sung vào dịch lên men tăng từ 6% đến 8% hàm lượng acid acetic sinh sau trình lên men có chiều hướng tăng dần Ở tỷ lệ rượu 6% hàm lượng acid sinh 4,62%, tăng tỷ lệ rượu lên 7% hàm lượng acid sinh (tăng 37,66%) tăng tỷ lệ rượu lên 8% hàm lượng acid tăng nhẹ (tăng 2,99%) Nhưng lại có chiều hướng giảm dần hàm lượng acid acetic tỷ lệ rượu bổ sung từ 9% đến 10%, so với dịch lên men tỷ lệ rượu 9% hàm lượng acid giảm (5,48%) tiếp tục giảm tăng tỷ lệ rượu lên 10% (giảm 8,38%) Điều cho thấy với tỷ lệ rượu bổ sung khác khơng lớn lại có ảnh hưởng khơng nhỏ đến q trình lên men Có thể lý giải sau: Do chất trình lên men acetic q trình oxy hóa rượu thành acid acetic với tham gia oxy phân tử Như tăng tỷ lệ rượu etylic bổ sung hàm lượng acid acetic tăng tăng đến giới hạn định Rượu etylic nồng độ cao cịn chất sát khuẩn nên mơi trường có hàm lượng rượu cao ức chế hoạt động vi khuẩn Như vậy, với tỷ lệ rượu ta thấy tỷ lệ rượu – 8% hàm lượng acid acetic sinh cao Nhưng khác biệt tỷ lệ 7% 8% khơng có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy 95% Qua kết phân tích ANOVA (ở phần 2.5.1 phụ lục 2), cho thấy tỷ lệ rượu bổ sung có ảnh hưởng đến hiệu suất lên men, điển hình lượng acid acetic sinh trình lên men độ tin cậy 95% với p < 0,05  Cảm quan mẫu: Tiến hành đánh giá cảm quan cho mẫu giấm D1, D2, D3, D4, D5 Kết thứ tự so hàng độ ưa thích mùi 10 người thử (ở phần 2.5.2 phụ lục 2) mẫu giấm có tỷ lệ rượu khác nhau: ( D1: 6%; D2: 7%; D3: 8%; D4: 9%; D5: 10%) thể bảng sau: Bảng 3.11 Kết đánh giá cảm quan mẫu có tỷ lệ rượu bổ sung khác Mẫu D1 D2 D3 D4 D5 Tỷ lệ rượu bổ sung (%v/v) 10 Điểm -0,83c 0,61a 0,90a -0,08b -0,60c SD 0,35 0,51 0,34 0,61 0,44 (a, b : sai khác giá trị trung bình, p < 0,05 sai khác có ý nghĩa) SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 71 Từ bảng số liệu này, ta có đồ thị biểu diễn khác biệt mẫu có nồng độ rượu sử dụng khác sau: 1,7 1,3 Diem 0,9 0,5 0,1 -0,3 -0,7 -1,1 10 Ty le ruou bo sung Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn khác biệt mùi tỷ lệ rượu bổ sung (%v/v)khảo sát * Nhận xét: Qua bảng phân tích thống kê (ở phần 2.5.2 phụ lục 2), cho thấy mức độ ưa thích mẫu khác có ý nghĩa mặt thống kê độ tin cậy 95% với p < 0,05% Mẫu ưa thích mẫu có giá trị trung bình cao (0,90), mẫu D3 (ở tỷ lệ rượu 8%) mẫu có mùi thơm đặc trưng giấm hài hịa với mùi thơm nhẹ nguyên liệu trái vải So với mẫu cịn lại, mẫu D1 khơng cho mùi thơm đặc trưng sản phẩm, lượng chất chưa đủ cho q trình chuyển hóa tạo hợp chất gây mùi khơng tạo nên tính đặc trưng cho sản phẩm Khi tăng tỷ lệ rượu lên 7% (mẫu D2) mẫu giấm lại có mùi thơm đặc trưng nguyên liệu Và mẫu D4 D5 có điểm cảm quan thấp hai mẫu có mùi đặc trưng, mùi vải lấn át * Kết luận: Từ nhận xét trên, ta thấy nồng độ rượu sử dụng thích hợp cho trình lên men giấm 8% chọn làm kết cho thí nghiệm sau 3.2.5 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian (ngày) đến trình lên men giấm Nước ép vải phối chế dịch lên men Sau tiến hành lên men thời gian 10 ngày, ghi nhận kết ngày ( hàm lượng acid acetic(%) sinh ra) Bảng 3.12 Nồng độ acid acetic trung bình (%) thay đổi theo thời gian SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 72 Thời gian ( ngày ) 10 Nồng độ acid acetic (%) 1,25k 1,92i 2,34h 2,81g 3,24f 3,56e 4,15d 4,60c 5,44b 6,10a SD 0,05 0,03 0,06 0,08 0,12 0,08 0,12 0,09 0,08 0,15 Thời gian ( ngày ) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Nồng độ acid acetic (%) 6,10a 6,10a 6,10a 6,10a 6,10a - - SD 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 - (a, b, c, d, e, f, g, h, i, k,: sai khác giá trị trung bình, p < 0,05 sai khác có ý nghĩa) Từ bảng số liệu này, ta có đồ thị biểu diễn nồng độ acid acetic (%) sinh từ dịch lên men có thời gian ( ngày ) khác Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn nồng độ acid acetic (%) sinh khoảng thời gian lên men khác * Nhận xét: Dựa vào kết biểu diễn đồ thị cho thấy, hàm lượng acid acetic (%) sinh trình lên men có chiều hướng tăng dần rõ rệt qua ngày lên men, thời gian lên men tăng cao tốc độ lên men nhanh kéo theo hàm lượng acid acetic (%) sinh nhiều SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 73 Khi bắt đầu lên men ngày thứ lượng acid thu mức thấp khoảng 1,25% sau tăng dần đạt đến nồng độ 3,24% ngày thứ Tiếp tục tăng dần đạt nồng độ cao 6,1% ngày lên men thứ 10 Như vậy, theo kết xử lý thống kê cho thấy: hàm lượng acid acetic thu từ ngày thứ đến ngày thứ 10 khác biệt có ý nghĩa Tuy nhiên, kéo dài thời gian lên men thêm nồng độ acid acetic có chiều hướng khơng tăng Do hàm lượng acid acetic sinh (%) từ ngày thứ 11 đến ngày thứ 15 khác biệt không ý nghĩa mặt thống kê độ tin cậy 95% Do sau – 10 ngày ta thu sản phẩm kết thúc q trình lên men Qua kết phân tích ANOVA (ở phần 2.6.1 phụ lục 2), cho thấy thời gian có ảnh hưởng đến hiệu suất lên men, điển hình lượng acid acetic sinh trình lên men độ tin cậy 95% với p < 0,05 Và từ kết trắc nghiệm LSD để xét khác mẫu (ở phần 2.6.1 phụ lục 2), ta thấy có khác biệt mẫu 3.3 Đánh giá chất lượng sản phẩm * Chỉ tiêu vi sinh Sản phẩm sau trùng bảo quản tuần nhiệt độ phòng, sản phẩm đưa phân tích vi sinh vật Viện Vệ Sinh Y Tế Công Cộng 159 Hưng Phú, Phường 8, Quận Bảng 3.13 Kết kiểm nghiệm vi sinh sản phẩm giấm từ trái vải thứ phẩm Stt Chỉ tiêu Phương pháp Kết Tổng số vi sinh vật hiếu khí AOAC 966.23 - 2005 (Rev.2010) < CFU /ml (*) Coliforms AOAC 966.24 - 2005 (Rev.2010) < 0,3 MPN /ml (*) Escherichia coli AOAC 966.24 - 2005 (Rev.2010) < 0,3 MPN /ml (*) Qua kết số liệu cho thấy, sản phẩm giấm từ trái vải thứ phẩm đạt tiêu chuẩn vệ sinh SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 74 * Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm Bảng 3.14 Kết đánh giá cảm quan sản phẩm giấm từ trái vải thứ phẩm Chỉ tiêu cảm Điểm thành viên Tổng quan số điểm Điểm Hệ số Điểm trung quan trung bình trọng bình có chưa HSQT có HSQT Độ 5 4 39 4,33 0.8 3,464 Mùi 4 4 35 3,89 1.2 4,668 Vị 5 3 4 37 4,11 8,22 111 12,33 16,352 màu sắc Tổng số điểm * Kết luận: chất lượng cảm quan, sản phẩm giấm từ trái vải thứ phẩm đánh giá thuộc loại SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 75 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 4.1 Quy trình kiến nghị thử nghiệm sản xuất giấm từ nguyên liệu trái vải thứ phẩm Từ kết rút quy trình thử nghiệm sản xuất giấm từ nguyên liệu trái vải thứ phẩm sau: Nguyên liệu trái vải Rửa Nước Tạp chất Xử lý nguyên liệu Vỏ, hạt (bóc vỏ, tách hạt) Ép Bã Lọc thô Thu dịch Nước, đường T= 30°C t = 10 ngày Chai, nắp Phối chế Lên men Rượu 8% Giống vi khuẩn Lọc tinh Đóng chai T = 80°C Thanh trùng t = 10ph Bảo quản T = 30°C Sản phẩm Hình 4.1 Sơ đồ quy trình kiến nghị sản xuất giấm từ trái vải thứ phẩm SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 76 4.2 Kết luận Sau kết nghiên cứu trình bày chương 3, rút số kết luận sau:  Quá trình lên men: + Tỷ lệ giống vi sinh vật (%w/w) : 15% + Nồng độ chất khơ hịa tan : 12% + pH : 4,0 + Nồng độ rượu bổ sung: 8% + Nhiệt độ lên men: 30°C + Thời gian lên men: 10 ngày Hình 4.2 Hình sản phẩm giấm vải thứ phẩm  Thành phần hóa lý: Quả vải thứ phẩm có tỷ lệ thịt quả, tức phần ăn tương đối cao, chiếm 66,291% so với khối lượng Ngồi thịt vải thứ phẩm có hàm ẩm cao, chiếm tới 89,20% làm tăng hiệu suất thu hồi dịch vải trình chế biến SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 77 4.3 Kiến nghị Vì thời gian thực đề tài có hạn điều kiện phịng thí nghiệm cịn hạn chế nên khơng thể tránh thiếu sót Để có kết tối ưu quy trình cơng nghệ sản xuất giấm tơi đưa số kiến nghị sau: - Khảo sát thêm nhiều loại nguyên liệu thứ phẩm khác (sơri, mít, dứa, xồi, chơm chơm,…) - để lên men giấm nhằm đa dạng hóa sản phẩm Khảo sát thêm số phương pháp lên men khác nhằm tối ưu hóa điều kiện lên men, rút ngắn thời gian lên men mà hàm lượng acid acetic sinh đảm bảo lớn chất lượng sản phẩm đạt tốt Một số phương pháp kiến nghị như: phương pháp - lên men nhanh, phương pháp hồi lưu cố định vi khuẩn giá thể,… Tiến hành thử nghiệm quy mơ lớn áp dụng quy mô công nghiệp SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 78 ... gian lên men Sản phẩm giấm SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 48 Hình 2.3 Sơ đồ nghiên cứu thử nghiệm sản xuất giấm từ trái vải thứ phẩm 2.2.3 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men giấm 2.2.3.1... chọn phương pháp lên men vi sinh để: “ Thử nghiệm sản xuất giấm từ trái vải thứ phẩm? ?? 1.1.5 Sản xuất giấm phương pháp vi sinh 1.1.5.1 Quá trình lên men giấm Lên men q trình oxy hóa-khử sinh học... trùng Bảo quản T = 70 - 80°C t = – 10ph T = 30 - 37°C Sản phẩm Hình 2.2 Sơ đồ quy trình dự kiến thử nghiệm sản xuất giấm từ trái vải thứ phẩm 2.2.1.2 Thuyết minh quy trình: * Rửa SVTH: NGUYỄN