Nghiên cứu sản xuất bia từ thế liệu nếp than

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BIA TỪ THẾ LIỆU GẠO NẾP THAN Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Giảng viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Thị Thu Huyền Sinh viên thực : Võ Mạnh Tùng MSSV: 0951100117 Lớp: 09DTP1 TP Hồ Chí Minh, 2013 i Khoa: ……………………… PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sỉ số nhóm……): (1) MSSV: ………………… Lớp: (2) MSSV: ………………… Lớp: (3) MSSV: ………………… Lớp: Ngành : Chuyên ngành : Tên đề tài : Các liệu ban đầu : Các yêu cầu chủ yếu : Kết tối thiểu phải có: 1) 2) 3) 4) Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /……… TP HCM, ngày … tháng … năm ……… Chủ nhiệm ngành (Ký ghi rõ họ tên) Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Giảng viên hướng dẫn phụ (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Để có kết này, em xin chân thành gửi lời cám ơn đến : - Gia đình tạo điều kiện tảng vững cho em yên tâm thực đề tài - Cô ThS Nguyễn Thị Thu Huyền, tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu, giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho em suốt thời gian học tập thực đề tài - Quý thầy cô trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ, anh chị cơng tác Phịng Thí Nghiệm – Khoa Cơng Nghệ Thực Phẩm hỗ trợ cho em thời gian qua - Những người bạn giúp đỡ, bổ sung thêm kiến thức, tài liệu phương tiện để em hồn thành thật sn sẻ Em xin cám ơn người nhiều TÓM TẮT Nếp than chứa nhiều thành phần dinh dưỡng nhiều loại amino acid, khoáng đặc biệt chất chống oxy hóa anthocyanin Gu Defa (2006) cho thấy có mặt chất dinh dưỡng đặc biệt gạo nếp than chất xơ, protein, acid amin thiết yếu, vitamin B, khoáng chất…, bật so với loại gạo khác hồn tồn có lợi cho sức khỏe người Đặc biệt hàm lượng anthocyanin cao với khả chống oxy hóa vượt trội anthocyanin nguyên liệu nếp than giúp ngăn chặn tác động nguy hại gốc tự (Kanitha Tananuwong, 2010) Ngoài nếp than chứa nhiều cấu tử tạo hương thơm đặc trưng, hấp dẫn so với loại gạo khác (C.Bounphanousay, 2008) Do đó, nghiên cứu này, sử dụng nếp than làm đối tượng nghiên cứu thay phần cho malt đại mạch công nghệ sản xuất bia nhằm tạo loại thức uống có thành phần có hoạt tính sinh học, giúp cải thiện sức khoẻ nâng cao chất lượng sống người Trong trình nghiên cứu quy trình cơng nghệ sản xuất bia từ liệu gạo nếp than, khảo sát thông số công nghệ gồm tỷ lệ gạo nếp than:nước, tỷ lệ malt lót bổ sung nồi liệu gạo nếp than, thông số giản đồ nấu malt liệu, tỷ lệ sử dụng liệu gạo nếp than:malt đại mạch nhằm tạo sản phẩm bia có chất lượng tốt giữ lại lượng anthocyanin cao Kết cho thấy tỷ lệ gạo nếp than:nước 1:5 cho hiệu suất trích ly cao 80,07% với hàm lượng anthocyanin cao 23,82 mg/100ml Thời gian giữ nhiệt 720C nồi liệu gạo nếp than là 25 phút cho hàm lượng đường tổng 11,41% hàm lượng anthocyanin cao 24,51 mg/100ml Tỷ lệ malt lót bổ sung 7% cho hàm lượng đường tổng cao 11,68% với hiệu suất trích ly 80,14% Thời gian giữ nhiệt 650C sau hội cháo 25 phút cho hàm lượng đường khử cao 8,61% với hàm lượng anthocyanin cao 4,51 mg/100ml Thời gian giữ nhiệt 750C sau hội cháo 25 phút cho hàm lượng đường tổng 11,55% hàm lượng anthocyanin 3,71 mg/100ml Tỷ lệ sử dụng liệu gạo nếp than:malt đại mạch 1:4 cho bia thành phẩm có kết cảm quan tốt với hàm lượng anthocyanin 4,52 mg/100ml Bia thành phẩm có màu vàng nâu, mùi đặc trưng bia, thoảng mùi nếp, bọt trắng dày với độ cồn 5,2%, pH = 4,4; độ Brix 4,1 iii MỤC LỤC Đề mục Trang Trang bìa i Phiếu giao khóa luận/ đồ án tốt nghiệp Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC BẢNG vii LỜI MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 Tổng quan nguyên liệu Tổng quan gạo nếp than Tổng quan malt đại mạch 10 Hoa Houblon 13 Nấm men 15 Nước 18 Tổng quan bia 20 Giới thiệu 20 Đặc điểm dinh dưỡng 20 Các công đoạn quan trọng sản xuất bia 21 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 Đối tượng 31 2.2 Dụng cụ thiết bị 32 2.2.1 2.2.2 Dụng cụ 32 Thiết bị 32 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 Phương pháp nghiên cứu 32 Quy trình cơng nghệ sản xuất bia nếp than dự kiến 32 sơ đồ nghiên cứu 38 Đánh giá tiêu sản phẩm 53 Một số phương pháp phân tích nghiên cứu 53 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 56 3.1 3.1.1 3.1.2 Kết khảo sát nguyên liệu 56 Kết khảo sát malt đại mạch 56 Kết khảo sát gạo nếp than 57 3.2 Kết khảo sát tỷ lệ nếp than/ nước 58 3.3 Kết khảo sát chế độ nấu nồi liệu 61 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ malt lót 64 3.5 Kết khảo sát thời gian giữ nhiệt 650C sau hội cháo 66 3.6 Kết khảo sát thời gian giữ nhiệt 750C sau hội cháo 69 3.7 Kết khảo sát tỷ lệ nếp than:malt đại mạch 72 3.8 Kết theo dõi thời gian lên men 76 3.9 Kết đánh giá tiêu sản phẩm 80 3.9.1 3.9.2 3.10 Kết đánh giá cảm quan theo TCVN 3215 – 79 80 Kết kiểm tra tiêu hoá lý 81 Tính tốn giá thành sản phẩm 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC A – kẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU ANOVA BẰNG STATGRAPHICS 85 P.l.A1 - kết xử lý số liệu thí nghiệm 85 P.l A2 - kết xử lý số liệu thí nghiệm 87 P.l.A3 - Kết xử lý số liệu thí nghiệm 89 P.l A4 - kết xử lý số liệu thí nghiệm 91 P.l.A5 - kết xử lý số liệu thí nghiệm 93 P.l.A6 - kết xử lý số liệu thí nghiệm 95 PHỤ LỤC B 98 P.l.B1 - xác định ẩm phương pháp sấy khô (TCVN 5613-91) 98 P.l.B2 - Xác định hàm lượng N tổng số phương pháp Kjeldahl 99 P.l.B3 - Xác định hàm lượng lipid phương pháp Soxhlet 102 c : trọng lượng mẫu lấy để phân tích lipid (g) 102 P.l.B4 - Xác định hàm lượng đường khử phương pháp quang phổ so màu với thuốc thử DNS 103 f : hệ số pha lỗng mẫu từ bình định mức 105 P.l.B5 - xác định hàm lượng đường tổng phương pháp phenol 106 Trị số mật độ quang (OD) ống đối chứng sau trừ trị số ống thử xác định đường cong mẫu.Với dung dịch cần xác định nồng độ, ta trừ ống thử chiếu lên đường cong mẫu để suy nồng độ đường ống, từ tính % lượng đường mẫu 107 P.L.B6 - định lượng protein hoà tan theo phương pháp Lowry 108 P.L.B7 - Xác định hàm lượng glucid 111 P.L.B8 - Xác định hàm lượng maltose thuốc thử DNS 113 P.L.B9 - xác định hoạt lực amylase (năng lực đường hoá) 115 P.L.B10 - xác định độ hồ tan – thời gian đường hố theo Lê Thanh Mai cộng [3] 118 P.L.B11 - Đánh giá cảm quan: cho điểm thị hiếu 121 P.L B12 - Phép thử cảm quan theo TCVN 3215 123 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cánh đồng lúa nếp than Error! Bookmark not defined Hình 1.2: Cơng thức cấu tạo anthocyanin Error! Bookmark not defined Hình 1.3 loại malt đại mạch Error! Bookmark not defined Hình 1.4: Hoa houblon Error! Bookmark not defined Hình 1.5 Tế bào nấm men Error! Bookmark not defined Hình 2.1: Gạo nếp than Error! Bookmark not defined Hình 2.2: Malt đại mạch Error! Bookmark not defined Hình 2.3: Cao hoa viên hoa Error! Bookmark not defined Hình 2.4 Quy trình cơng nghệ Error! Bookmark not defined Hình 2.5 Sơ đồ đường hố ngun liệu Error! Bookmark not defined Hình 2.6 Sơ đồ nghiên cứu Error! Bookmark not defined Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Error! Bookmark not defined Hình 2.8 Sơ đồ nấu nồi liệu Error! Bookmark not defined Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Error! Bookmark not defined Hình 2.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Error! Bookmark not defined Hình 2.11: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Error! Bookmark not defined Hình 2.12: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Error! Bookmark not defined Hình 2.13: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Error! Bookmark not defined Hình 2.14: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Biểu đồ thể thay đổi hiệu suất trích ly theo tỷ lệ nếp than:nước Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Sự thay đổi hàm lượng anthocyanin theo tỷ lệ nếp than:nước Error! Bookmark not defined Hình 3.3 thay đổi hàm lượng đường tổng theo thời gian giữ nhiệt 720C Error! Bookmark not defined Hình 3.4 thay đổi hàm lượng anthocyanin theo thời gian giữ nhiệt 720C Error! Bookmark not defined Hình 3.5 thay đổi hiệu suất trích ly theo tỷ lệ malt lótError! Bookmark not defined Hình 3.6 thay đổi hàm lượng đường tổng theo tỷ lệ malt lót Error! Bookmark not defined Hình 3.7 thay đổi hàm lượng đường khử theo thời gian giữ nhiệt 650C Error! Bookmark not defined Hình 3.8 Sự thay đổi hàm lượng anthocyanin theo thời gian giữ nhiệt 650C Error! Bookmark not defined Hình 3.9 Sự thay đổi hàm lượng đường tổng theo thời gian giữ nhiệt 750C Error! Bookmark not defined Hình 3.10 thay đổi hàm lượng anthocyanin theo thời gian giữ nhiệt 750C Error! Bookmark not defined Hình 3.11 thay đổi hàm lượng cồn theo tỷ lệ nếp than:malt đại mạch Error! Bookmark not defined Hình 3.12 thay đổi hàm lượng anthocyanin theo tỷ lệ nếp than/malt đại mạchError! Bookmark not defined Hình 3.13 Sự thay đổi điểm cảm quan bia thành phẩm theo tỷ lệ nếp than:malt đại mạch Error! Bookmark not defined Hình 3.14 Biến đổi hàm lượng cồn theo thời gian lên men Error! Bookmark not defined Hình 3.15 thay đổi độ Brix theo thời gian lên men Error! Bookmark not defined Hình 3.17 Sản phẩm bia từ liệu nếp than Error! Bookmark not defined Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Huyền P.L.B8 - Xác định hàm lượng maltose thuốc thử DNS  Nguyên tắc Maltose đường khử, phản ứng đường khử với thuốc thử DNS tạo màu Cường độ màu hỗn hợp phản ứng tỷ lệ với nồng độ đường khử phạm vi định Dựa đồ thị chuẩn với maltose tinh khiết ta tính hàm lượng đường maltose mẫu nghiên cứu  Dụng cụ hoá chất Các dụng cụ tương tự phần định lượng đường khử phụ lục Thuốc thử DNS 1%: pha tương tự phần định lượng đường khử phụ lục Dung dịch maltose chuẩn 0,25%: cân 0,25g pha thành 100ml  Cách tiến hành Dựng đồ thị chuẩn maltose Từ dung dịch maltose chuẩn pha dung dịch maltose có nồng độ 0,125 đến 2mg/ml Nồng độ maltose (mg/ml) 0,125 0,25 0,5 1,0 2,0 Dd maltose chuẩn (ml) 0,5 Nước cất (ml) 10 9,5 Lắc đều, hút ống 0,5ml dung dịch maltose với nồng độ khác cho vào ống nghiệm, thêm 0,5ml DNS Đun cách thuỷ phút Làm lạnh vòi nước thêm vào ống nghiệm 5ml nước cất, đo mật độ quang dựng đường chuẩn Xác định hàm lượng maltose mẫu Hút 0,5 ml dịch cần phân tích ( pha loãng với nồng độ phù hợp ), thêm 0,5ml DNS tiến hành tương tự phần dựng đường chuẩn maltose Tính kết Trang 113 SVTH: Võ Mạnh Tùng Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Huyền - Xây dựng đường chuẩn maltose y = f(x) với trục tung (y) mật độ quang, trục hoành(x) hàm lượng glucose (mg) phương pháp bình phương cực tiểu - Dựa vào đường chuẩn, tính nồng độ X (mg/ml) maltose dung dịch mẫu Hàm lượng maltose ngun liệu tính theo cơng thức: G(%) = Với: m : lượng mẫu đem thí nghiệm (g) V : thể tích định mức dung dịch thí nghiệm (100ml) X : nồng độ đường khử dung dịch mẫu tính theo maltose (mg/ml) f : hệ số pha loãng mẫu từ bình định mức Trang 114 SVTH: Võ Mạnh Tùng Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Huyền P.L.B9 - xác định hoạt lực amylase (năng lực đường hố) Năng lực đường hóa: biểu diễn lượng đường maltose tạo thành (tính mg) tác dụng enzyme chứa 1g malt sau 30 phút 30oC pH = 4,7 – 4,8 Độ bền enzyme ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm hạt, nhiệt độ khối hạt tăng dần, tương ứng hàm ẩm giảm dần Nên trình sấy tiến hành đo độ ẩm hạt sau 2h sấy, nâng dần bậc nhiệt độ (45-75oC) phù hợp vớithay đổi độ ẩm lực đường hóa malt đến malt đạt độ ẩm