3.1.1 Địa điểm, thời gian thực hiện
Thí nghiệm được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm. Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng.
Thời gian thực hiện từ 13/01/2014 đến 17/04/2014. 3.1.2 Dụng cụ, thiết bị và nguyên liệu
3.1.2.1 Dụng cụ, thiết bị
Tủ sấy (Nhật, SIBATA, nhiệt độ điều chỉnh từ 50 - 300 oC)
Máy đo độ ẩm nhanh (Nhật, MOISTURE ANALYZER AND MX-50 0,01%/ Max 51g)
Cân phân tích (Mỹ, độ chính xác 0,0001 gam) Chiếc quang kế (Nhật, ATAGO, 0 – 32 oBrix) Nồi cơm điện
Thau, rổ, dĩa,…
3.1.2.2 Nguyên liệu
Nếp than Men
3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với cùng một nguồn nguyên liệu nếp than được mua tại chợ Xuân Khánh, Thành Phố Cần Thơ. Các loại bánh men được mua ở các chợ Mỹ Tho (Tiền Giang), chợ Xuân Khánh (Cần Thơ), chợ Hậu Giang.
Mỗi thí nghiệm được lặp lại 2 lần. Kết quả của thí nghiệm trước được sử dụng làm cơ sở cho thí nghiệm tiếp theo. Số liệu được thu thập và thống kê trên Excel và Statgraphics 15 (kết quả biểu thị là giá trị trung bình).
3.2.1 Quytrình dự kiến Cơm rượu Cơm rượu Nghiền mịn Gạo nếp Bánh men Phối trộn Tạo hình Vo keo Ủ hở Vo sạch Ngâm Nấu chín Để nguội Ủ kín
3.2.2 Thuyết minh quy trình
3.2.2.1 Vo sạch
Nguyên liệu gạo nếp sau khi được tuyển chọn, đảm bảo tính đồng nhất, không bị lẫn tạp chất. Sau đó, tiến hành vo sạch, nhằm loại bỏ các bụi bẩn, chất dơ còn bám trên nếp. Khi vo không nên chà xát quá mạnh, nhằm giữ lại lớp cám mỏng chứa vitamin B1 còn trên nếp (đặc biệt đối với nếp cẩm và nếp lức), tiến hành vo 2 lần là được.
3.2.2.2 Ngâm nước
Tiến hành ngâm khối nếp trong nước ở nhiệt độ phòng trong 3 giờ, nhằm loại sạch tạp chất còn sót lại, đồng thời làm tăng hàm ẩm của khối nguyên liệu, giúp quá trình
hồ hóa dễ dàng hơn.
Quá trình ngâm tạo điều kiện cho các quá trình hồ hóa ở giai đoạn sau xảy ra nhanh hơn. Tuy nhiên, sẽ làm giảm giá trị dinh dưỡng của hạt nếp, do các chất hòa tan đơn giản trong nếp khuếch tán vào nước.
3.2.2.3 Nấu chín
Đây là quá trình hồ hóa tinh bột, nhằm giúp cho quá trình đường hóa xảy ra nhanh và thuận lợi hơn.
Nấu chín còn tạo điều kiện cho enzyme tiếp xúc thủy phân tinh bột. Đồng thời, quá trình nấu còn đóng vai trò như một quá trình thanh trùng, có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật, tránh sự tạp nhiễm vi sinh vật vào khối nếp.
3.2.2.4 Làm nguội, phối trộn
Nếp sau khi được nấu chín, sẽ được xới lên chờ nhiệt độ hạ xuống 30÷35 oC mới phối trộn với bánh men. Tránh trường hợp rắc bột bánh men lên khối cơm nếp còn quá nóng sẽ làm chết vi sinh vật.
Bánh men phải được nghiền mịn thành bột cho vào khối cơm nếp trộn đều. Lượng men cho vào khoảng 50 g cho 1 kg nếp. Mục đích của việc nghiền bánh men nhằm tăng diện tích tiếp xúc giữa bánh men và tinh bột, tạo điều kiện để vi sinh vật trong bánh men tiếp xúc với nguồn cơ chất là tinh bột, giải phóng ra các enzyme thực hiện quá trình lên men.
3.2.2.5 Vo viên, ủ hở
Tiến hành vo tròn thành từng viên có đường kính khoảng 2,5 ÷ 3,5cm. Tiếp đến cho sản phẩm vào dụng cụ lên men, tiến hành ủ hở khoảng 4 giờ bằng cách mở nắp. Quá trình ủ hở là giai đoạn hiếu khí. Ở giai đoạn này, nấm mốc phát triển mạnh nhất thủy phân tinh bột thành các loại đường có thể phục vụ cho quá trình lên men rượu.
Do sản phẩm cuối cùng vẫn còn tinh bột nên chỉ tiến hành ủ hở khoảng 4 giờ, sau đó chuyển qua giai đoạn ủ kín để hạn chế nấm mốc hoạt động, để quá trình đường hóa không xảy ra hoàn toàn.
3.2.2.6 Ủ kín
Giai đoạn này là quá trình yếm khí diễn ra ở nhiệt độ 35 ÷ 40 oC trong thời gian 3÷4 ngày. Thực chất quá trình lên men rượu là quá trình lên men ở trạng thái rắn, trong đó có sự phát triển đồng thời của nấm men, nấm mốc và vi khuẩn. Trong giai đoạn này tế bào nấm mốc không còn hoạt động nữa do thiếu oxy, tuy nhiên hệ enzyme đường hóa vẫn còn hoạt động nhưng quá trình chuyển hóa tinh bột giảm dần.
Ở giai đoạn ủ yếm khí, tế bào nấm men hoạt động mạnh hơn chuyển hóa đường thành rượu ethylic. Tuy nhiên, quá trình này cũng được khống chế bởi thời gian, đảm bảo quá trình rượu hóa không hoàn toàn để sản phẩm thu được ngoài rượu ethylic còn có 1 phần đường chưa lên men hết tạo vị ngọt cho sản phẩm.
Quá trình lên men kết thúc khi hàm lượng rượu sinh ra khoảng 3 g/100 g cơm rượu. Hàm lương đường còn sót lại sau quá trình lên men 15 ÷ 17,5 g/100 g cơm rượu.
3.2.2.7 Sản phẩm
Sản phẩm thu được là cơm rượu có thể sử dụng được cả phần cái (tinh bột còn sót) và nước dịch sau quá trình lên men (rượu ethylic và đường). Cơm rượu ngoài cấu trúc mềm, xốp có vị ngọt, hương thơm đặc trưng, có những chất có giá trị dinh dưỡng cao, giúp ăn ngon miệng và kích thích tiêu hóa.
3.2.3 Nội dung và bố trí thí nghiệm
3.2.3.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của tỷ lệ nếp : nước đến độ brix trong quá trình lên men. lên men.
Mục đích: Tìm ra tỷ lệ nếp : nước thích hợp cho quá trình lên men.
Thí nghiệm được bố trí ở nhiệt độ phòng với 2 nhân tố và 2 lần lặp lại. Với A là nhân tố tỷ lệ nếp : nước và B là nhân tố thời gian lên men (giờ). Trong đó :
A1: tỷ lệ 1: 2,2 A2: tỷ lệ 1: 2,3 A3: tỷ lệ 1: 2,4
B7: 90 giờ B8: 99 giờ Số nghiệm thức: 3 x 8 = 24 (nghiệm thức) Số mẫu thí nghiệm: 24 x 2 = 48 (mẫu) Cách tiến hành:
Chuẩn bị 100 g nếp cho một mẫu tiến hành làm sạch và ngâm trong 3 giờ. Nấu chín bằng nồi cơm điện ở 3 tỷ lệ nếp : nước lần lượt là: A1: 1: 2,2; A2: 1: 2,3; A3: 1: 2,4. Sau đó lấy một ít cơm nếp ở các tỷ lệ trên để xác định độ ẩm (bằng phương pháp xác định độ ẩm nhanh) và xác định độ ẩm nếp nguyên liệu (phương pháp xác định phụ luc A). Để nguội phần cơm nếp còn lại ở nhiệt độ khoảng 30 ÷32 oC.
Cố định tỷ lệ men (1,5%) và nguồn cung cấp men giống (Mỹ Tho).
Trộn men đã được nghiền mịn vào khối cơm nếp đã làm nguội. Tiến hành tạo hình bằng cách vo viên có đường kính khoảng 2,5 cm, ủ hở trong 4 giờ sau đó là ủ kín. Theo dõi quá trình lên men qua các thời gian 18, 27, 42, 51, 66, 75, 90, 99 giờ của các tỷ lệ. Dùng chiếc quang kế đo lại nồng độ chất khô hòa tan ở các khoảng thời gian trên. Ghi nhận kết quả.
Kết quả thí nghiệm 1 là cơ sở thí nghiệm tiếp theo. Chỉ tiêu đánh giá: Độ brix.
*Đánh giá cảm quan sản phẩm cơm rượu ở các thời gian lên men là 51 giờ, 66 giờ và 75 giờ ở ba tỷ lệ nước nấu là 2,2; 2,3; 2,4.
Mục đích: So sánh thời gian lên men của các mẫu để tìm ra thời gian lên men thích hợp để sản phẩm có chất lượng tốt nhất.
Mô tả: Hội đồng cảm quan gồm 7 thành viên. Mỗi thành viên sẽ được nhận 9 mẫu cơm rượu. Các thành viên sẽ nếm các mẫu và ghi nhận vào phiếu trả lời (phụ lục C).
Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Gạo nếp Lên men Nấu chín Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ……… A1 A2 A3 ……… B1 B2……...B7 B8 Sản phẩm
3.2.3.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nguồn cung cấp nguyên liệu men giống đến độ brix trong quá trình lên men. độ brix trong quá trình lên men.
Mục đích: Tìm ra loại men thích hợp cho quá trình lên men.
Thí nghiệm được bố trí ở nhiệt độ phòng với 2 nhân tố và 2 lần lặp lại. Với C là nhân tố nguồn cung cấp men và D là nhân tố thời gian lên men (giờ).
Trong đó :
C1: Men Mỹ Tho C2: Men Cần Thơ C3: Men Hậu Giang D1: 18 giờ D2: 27 giờ D3: 42 giờ D4: 51 giờ D5: 66 giờ D6: 75 giờ D7: 90 giờ D8: 99 giờ Số nghiệm thức: 3 x 8 = 24 (nghiệm thức) Số mẫu thí nghiệm: 24 x 2 = 48 (mẫu) Cách tiến hành:
Chuẩn bị 100 g nếp cho một mẫu tiến hành làm sạch và ngâm trong 3 giờ, nấu nếp ở tỷ lệ nếp: nước tối ưu của thí nghiệm 1. Sau khi nấu làm nguội ở 30÷32 oC.
Cố định tỷ lệ men (1,5%) .
Khảo sát các nguồn cung cấp nguyên liệu men giống Mỹ Tho, Cần Thơ, Hậu Giang. Trộn men với tỷ lệ 1,5% với ba nguồn cung cấp men C1: Mỹ Tho, C2: Cần Thơ, C3: hậu Giang, tạo hình bằng cách vo viên có đường kính 2,5 cm. Tiến hành ủ hở trong 4 giờ sau đó ủ kín.
Theo dõi quá trình lên men qua các thời gian 18, 27, 42, 51, 66, 75, 90, 99 giờ của các tỷ lệ. Dùng chiếc quang kế đo lại độ brix qua các thời gian lên men trên.Ghi nhận kết quả.
Kết quả thí nghiệm 2 là cơ sở thí nghiệm tiếp theo. Chỉ đánh giá: Độ brix.
*Đánh giá cảm quan sản phẩm cơm rượu ở các thời gian lên men là 51 giờ, 66 giờ và 75 giờ ở ba nguồn cung cấp nguyên liệu men giống Cần Thơ, Mỹ Tho, Hậu Giang.
Mục đích: So sánh thời gian lên men của các mẫu để tìm ra thời gian lên men thích hợp để sản phẩm có chất lượng tốt nhất.
Mô tả: Hội đồng cảm quan gồm 7 thành viên. Mỗi thành viên sẽ được nhận 9 mẫu cơm rượu. Các thành viên sẽ nếm các mẫu và ghi nhận vào phiếu trả lời (phụ lục C). Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Gạo nếp Lên men ……… Phối trộn Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 D1 D2……... D7 D8 Sản phẩm C1 C2 C3 Bánh men
3.2.3.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của tỷ lệ men đến độ brix trong quá trình lên men.
Mục đích: Tìm ra tỷ lệ men thích hợp cho quá trình lên men.
Thí nghiệm được bố trí ở nhiệt độ phòng với 2 nhân tố và 2 lần lặp lại. Với E là nhân tố tỷ lệ men và F là nhân tố thời gian lên men (giờ).
Trong đó : E1: 0,5% E2: 1% E3: 1,5% E4: 2% F1: 18 giờ F2: 27 giờ F3: 42 giờ F4: 51 giờ F5: 66 giờ F6: 75 giờ F7: 90 giờ F8: 99 giờ Số nghiệm thức: 4 x 8 = 32 (nghiệm thức) Số mẫu thí nghiệm: 32 x 2 = 64 (mẫu) Cách tiến hành:
Chuẩn bị 100 g nếp cho một mẫu tiến hành làm sạch và ngâm ở 3 giờ, nấu ở tỷ lệ nếp : nước tối ưu của thí nghiệm 1. Sau khi nấu để nguội xôi ở nhiệt độ 30÷32 oC. Chọn loại men tối ưu ở thí nghiệm 2.
Tiến hành khảo sát các tỷ lệ men lần lượt là E1: 0,5%, E2: 1%, E3: 1,5%, E4: 2%. Trộn men lần lượt ở 4 tỷ lệ trên cho loại men tối ưu ở thí nghiệm 2. Tạo hình bằng cách vo viên có đường kính 2,5 cm, ủ hở trong 4 giờ sau đó ủ kín.
Theo dõi quá trình lên men qua các thời gian 18, 27, 42, 51, 66, 75, 90, 99 giờ của các tỷ lệ. Dùng chiếc quang kế đo lại độ brix qua các khoảng thời gian lên men.Ghi nhận kết quả.
Kết quả thí nghiệm 3 là cơ sở thí nghiệm tiếp theo. Chỉ đánh giá:Độ brix.
*Đánh giá cảm quan sản phẩm cơm rượu với các thời gian lên men là 51 giờ, 66 giờ và 75 giờ ở bốn tỷ lệ men 0,5%, 1%, 1,5%, 2%.
Mục đích: So sánh thời gian lên men của các mẫu để tìm ra thời gian lên men thích hợp để sản phẩm có chất lượng tốt nhất.
Mô tả: Hội đồng cảm quan gồm 7 thành viên. Mỗi thành viên sẽ được nhận 12 mẫu cơm rượu. Các thành viên sẽ nếm các mẫu và ghi nhận vào phiếu trả lời (phụ lục C). Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Gạo nếp Lên men ……… Phối trộn Hình 3.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 F1 F2……...F7 F8 Sản phẩm E1 E2 E3 E4 Bánh men
3.2.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của khả năng tạo hình thích hợp trong quá trình lên men quá trình lên men
Mục đích: Tìm ra sự tạo hình phù hợp cho quá trình lên men.
Thí nghiệm được bố trí ở nhiệt độ phòng với 2 nhân tố và 2 lần lặp lại. Với G là nhân tố tạo hình và H là nhân tố thời gian lên men (giờ).
Trong đó : G1: Vo viên G2: Hình khối chữ nhật H1: 18 giờ H2: 27 giờ H3: 42 giờ H4: 51 giờ H5: 66 giờ H6: 75 giờ H7: 90 giờ H8: 99 giờ Số nghiệm thức: 2 x 8 = 16 (nghiệm thức)
Số mẫu thí nghiệm: 16 x 2 = 32 (mẫu) Cách tiến hành:
Chuẩn bị 100 g nếp cho một mẫu tiến hành làm sạch và ngâm trong 3 giờ, nấu ở tỷ lệ nếp : nước tối ưu của thí nghiệm 1. Để nguội xôi xuống nhiệt độ 30÷32 oC.
Chọn loại men tối ưu ở thí nghiệm 2. Chọn tỷ lệ men thích hợp ở thí nghiệm 3.
Trộn men, tạo hình ở 2 kiểu là G1: vo viên (đường kính 2,5 cm) và G2: hình khối chữ nhật (2,5 x 3 x 1,5 cm), ủ hở trong 4 giờ và sau đó ủ kín.
Theo dõi quá trình lên men qua các thời gian 18, 27, 42, 51, 66, 75, 90, 99 giờ của các tỷ lệ. Dùng chiếc quang kế đo nồng độ chất khô hòa tan qua các khoảng thời gian lên men. Ghi nhận kết quả.
Kết quả thí nghiệm 4 là cơ sở thí nghiệm tiếp theo. Chỉ đánh giá: Độ brix.
*Đánh giá cảm quan sản phẩm cơm rượu ở các thời gian lên men là 51 giờ, 66 giờ và 75 giờ với hai hình thức tạo hình là vo viên và hình chữ nhật.
Mục đích: So sánh thời gian lên men của các mẫu để tìm ra thời gian lên men thích hợp để sản phẩm có chất lượng tốt nhất.
Mô tả: Hội đồng cảm quan gồm 7 thành viên. Mỗi thành viên sẽ được nhận 6 mẫu cơm rượu. Các thành viên sẽ nếm các mẫu và ghi nhận vào phiếu trả lời (phụ lục C). Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Gạo nếp ……… Phối trộn Lên men Hình 3.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 H1 H2……...H7 H8 Sản phẩm Bánh men G1 G2 Tạo hình
3.2.3.5 Đánh giá cảm quan sản phẩm
Mục đích: Đánh giá chất lượng sản phẩm cơm rượu nếp than về các chỉ tiêu màu sắc, cấu trúc, mùi, vị.
Mô tả: Hội đồng cảm quan gồm 12 thành viên, mỗi thành viên nhận được một mẫu cơm rượu nếp than được đựng trong chén. Mỗi thành viên sẽ cảm quan và đánh giá vào bảng cho điểm (Phụ lục).
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 1: ẢNH HƯỞNG TỶ LỆ NẾP : NƯỚC ĐẾN HÀM LƯỢNG CHẤT KHÔ HÒA TAN TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN HÀM LƯỢNG CHẤT KHÔ HÒA TAN TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN Xác định tỷ lệ nếp : nước nhằm xác định độ ẩm thích hợp cho quá trình lên men. Vì đó là môi trường thích hợp cho các vi sinh vật trong bánh men phát triển để quá trình lên men được tốt nhất. Thí nghiệm được tiến hành theo các bước chuẩn bị phân hóa các mẫu thí nghiệm.
Mẫu 1 gồm 1 kg nếp: 2,2 kg nước Mẫu 2 gồm 1 kg nếp: 2,3 kg nước Mẫu 3 gồm 1 kg nếp: 2,4 kg nước
Độ ẩm của các mẫu thí nghiệm được trình bày ở bảng sau:
Bảng 4.1: Độ ẩm của nguyên liệu và xôi nếp than (%)
Nếp được nấu thành xôi theo các tỷ lệ nếp: nước Vật liệu thí ngiệm Nguyên liệu nếp than Mẫu 1 1 : 2,2 Mẫu 2 1 : 2,3 Mẫu 3 1 : 2,4 Độ ẩm (%) 13,49 53,42 58,09 59,92 Qua bảng 4.1, cho thấy nếp than được dung làm nguyên liệu trong thí nghiệm có độ ẩm 13,49%. Theo tác giả Trần Như Khuyên (2007), nếp tẻ có độ ẩm 13%. Như vậy, mẫu nếp than nguyên liệu có độ ẩm cao hơn nếp tẻ. Để tiến nấu thành xôi tiến hành gia nhiệt các mẫu thí nghiệm theo tỷ lệ nếp : nước là 1 : 2,2; 1: 2,3; 1: 2,4. Kết quả từ bảng 4.1, cho thấy mẫu số 3 có độ ẩm cao nhất 60% và thấp nhất là mẫu 1 có độ ẩm 53,42%.
Sự khác biệt về độ ẩm kết hợp với thời gian lên men cơm rượu đã ảnh hưởng đến độ brix có trong sản phẩm. Kết quả được ghi nhận ở bảng 4.2.