Trạng thái của các sản phẩm đồ uống có chứa phần thịt nguyên liệu nên trong quá trình bảo quản sau chế biến thường có hiện tượng phân lớp hoặc lắng cặn làm giảm tính chất cảm quan của sản phẩm,gây cho người tiêu dùng liên tưởng đến sự hư hỏng của sản phẩm. Hiện nay đã có rất nhiều biện pháp nhằm ổn định trạng thái của sản phẩm đồ uống, bao gồm các phương pháp hóa học, phương pháp vật lý và phương pháp sinh học.
+ Phương pháp vật lý: Mục đích của phương pháp này là làm nhỏ đến mức tối đa phần tử thịt nguyên liệu có trong đồ uống, Phương pháp được sử dụng hiện nay là phương pháp đồng hóa. Đồng hoá là phương pháp được áp dụng để làm cho sản phẩm lỏng hoặc hơi lỏng có độ đồng nhất bằng cách xé nhỏ nguyên liệu có kích thước cỡ µm. Sản phẩm sau đồng hoá sẽ có độ mịn cao, ít bị phân lớp, phân tầng khi bảo quản sau nàỳ. Trong công nghiệp thực phẩm, quá trình đồng hóa được thực hiện trên hệ nhũ tương hoặc huyền phù. Phương pháp này làm giảm kích thước các hạt thuộc pha phân tán và phân bố đều chúng trong pha liên tục để hạn chế hiện tượng tách pha dưới tác dụng của trọng lực.
+ Phương pháp hóa học: Là phương pháp sử dụng các chất phụ gia có tác dụng tạo độ nhớt cho sản phẩm. Trên thế giới và ở Việt nam đã có nhiều nghiên cứu sử dụng phụ nhằm ổn định trạng thái cho sản phẩm đồ uống có chứa thịt nguyên liệu. Phụ gia thực phẩm được sử dụng với mục đích này được gọi là chất ổn định, đó là các chất giúp cho việc duy trì trạng thái lý hóa của một sản phẩm thực phẩm; chất ổn định bao gồm các chất duy trì sự phân tán đồng đều của hai hay nhiều chất không trộn lẫn được trong một thực phẩm, các chất thường được sử dụng hiện nay là pectin, CMC (carboxy methyl cellulose), xanthangum, tinh bột biến tính....Tuy nhiên, tùy theo đặc tính của từng loại sản phẩm đồ uống khác nhau mà sử dụng các loại chất ổn định với các nồng độ nhất định.
+ Phương pháp sinh học: Hiện nay, ngoài các phương pháp hoá lý trên người ta còn sử dụng các chế phẩm enzyme với mục đích phân cắt các thành phần thịt nguyên liệu có trong đồ uống ở mức nhỏ mịn hơn nhằm giảm kích thước các hạt nguyên liệu ở mức nhỏ nhất có thể nhờ đó làm tăng độ phân tán của chúng trong pha nước để hạn chế hiện tượng phân lớp dưới tác dụng của trọng lực.
34
PHẦN 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng, vật liệu nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
- Nguyên liệu được sử dụng là:
+ Nước uống lên men lactic, sản phẩm ở dạng lỏng sệt, có thành phần chính là khoai lang tím Nhật Bản với các chỉ tiêu chính: Hàm lượng anthocyanin = 21mg%, pH = 4,2; hàm lượng chất khô hòa tan = 120Bx.
+ Rượu vang thu được sau quá trình lên men từ dịch khoai lang tím Nhật Bản.
- Các phụ gia sử dụng là: CMC, pectin, xanthangum, axit xitric, axit ascorbic, axit sorbic, tanin - là các phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm.
- Các chất trợ lọc: gelatin, bentonit thực phẩm.
3.1.2. Vật liệu nghiên cứu
3.1.2.1. Thiết bị nghiên cứu
- Máy so màu Spectrophotometer - Tủ sấy - Máy đo độ nhớt - Bểổn nhiệt
- Chiết quang kế - Máy ly tâm 6000 V/P - Bếp điện - Máy khuấy từ
- Máy xay sinh tố - Máy quang phổ - Máy đo pH - Cân phân tích
3.1.2.2. Hoá chất sử dụng
- Nước cất - Phenolphtalein - NaOH - Xanh metylen - HCl - Axit citric
- KOH - CH3COONa. 3H2O - K3Fe(CN)6 - Methanol
- Dịch điệm pH = 1,0 (KCl 0,025 M) và pH = 4,5 (CH3COONa 0.4M)
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu
- Địa điểm: Bộ môn Bảo quản và Chế biến, Viện Nghiên cứu Rau quả - Trâu Quỳ- Gia Lâm - Hà Nội.
35
3.3. Nội dung nghiên cứu
1. Nghiên cứu xác định được loại và nồng độ các chất phụ gia thích hợp nhằm ổn định màu của sản phẩm đồ uống lên men từ khoai lang tím Nhật Bản
- Nghiên cứu xác định loại và nồng độ chất phụ gia thích hợp nhằm ổn định màu cho sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản.
- Nghiên cứu xác định loại và nồng độ chất phụ gia thích hợp nhằm ổn định màu cho sản phẩm rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản.
2. Nghiên cứu xác định phương pháp và các thông số công nghệ nhằm
ổn định trạng thái của sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật
Bản
- Nghiên cứu sử dụng phương pháp hoá học. + Nghiên cứu xác định loại chất phụ gia phù hợp. + Nghiên cứu xác định nồng độ chất phụ gia phù hợp. - Nghiên cứu sử dụng phương pháp cơ học.
- Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp.
3. Nghiên cứu xác định phương pháp và các thông số công nghệ nhằm
ổn định trạng thái của rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản
- Nghiên cứu xác định chất trợ lọc và nồng độ sử dụng thích hợp. - Nghiên cứu xác định nhiệt độ thích hợp trong quá trình tàng trữ.
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
3.4.1.1. Các thí nghiệm cho nội dung 1: Nghiên cứu xác định loại và nồng độ chất phụ gia thích hợp nhằm ổn định màu của sản phẩm đồ uống lên men từ khoai lang phụ gia thích hợp nhằm ổn định màu của sản phẩm đồ uống lên men từ khoai lang tím Nhật Bản
* Thí nghiệm 1: Nghiên cứu xác định loại chất phụ gia thích hợp nhằm
ổn định màu cho sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản
Qua các tài liệu tham khảo và thí nghiệm thăm dò, chúng tôi sử dụng phương pháp hóa học nghĩa là sử dụng các chất chống oxy hóa đến sự biến đổi màu sắc của nước uống lên men từ khoai lang tím, bao gồm: axit ascorbic, axit xitric, tanin và axit sorbic.
Nước uống lên men lactic từ khoai lang tím được chia thành các mẫu có cùng thể tích V= 500ml và được bổ sung các chất phụ gia axit ascorbic, axit citric, tanin và axit sorbic ở cùng nồng độ là 0,1%.
36
Các công thức được bố trí cụ thể như sau:
Công thức Loại phụ gia
CT1 Axit ascorbic
CT2 Axit citric
CT3 Tanin
CT4 Axit sorbic
Các mẫu sau khi được bổ sung phụ gia được đóng vào các chai thủy tinh màu trắng có dung tích 150ml rồi được thanh trùng ở nhiệt độ 900C trong thời gian 15 phút. Tiến hành xác định các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sau thời gian bảo quản 1 tháng, từđó lựa chọn được loại phụ gia thích hợp nhất.
Chỉ tiêu theo dõi: Độ biến đổi màu, hàm lượng anthocyanin (mg%) và nhận xét về màu sắc của sản phẩm.
* Thí nghiệm 2: Nghiên cứu xác định nồng độ chất phụ gia thích hợp nhằm ổn định màu cho sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản
Nước uống lên men lactic từ khoai lang tím được chia thành các mẫu có cùng thể tích V= 500ml và được bổ sung chất phụ gia nhất định (là kết quả của thí nghiệm 1) ở các nồng độ khác nhau từ 0,02 - 0,10% với các bước nhảy 0,02%.
Các công thức thí nghiệm được bố trí như sau:
Công thức Nồng độ chất ổn định màu sắc (%) ĐC 0 CT5 0,02 CT6 0,04 CT7 0,06 CT8 0,08 CT9 0,10
Các mẫu sau khi được bổ sung phụ gia được đóng vào các chai thủy tinh màu trắng có dung tích 150ml rồi được thanh trùng ở nhiệt độ 900C trong thời gian 15 phút. Tiến hành xác định các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sau thời gian bảo quản 1 tháng, từđó lựa chọn được nồng độ thích hợp nhất của phụ gia.
Chỉ tiêu theo dõi: Độ biến đổi màu, hàm lượng anthocyanin (mg%) và nhận xét màu sắc của sản phẩm.
37
* Thí nghiệm 3: Nghiên cứu sử dụng axit ascorbic để ổn định màu sắc của rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản
Rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản thu được sau quá trình lên men được
lọc trong rồi chia thành các mẫu có cùng thể tích V=200ml và được bổ sung axit
ascorbic ở các nồng độ khảo sát: 0,1%; 0,15%; 0,2% và đối chứng không bổ sung.
Các công thức được bố trí như sau:
Công thức Nồng độ axit ascorbic (%)
ĐC 0
CT10 0,1
CT11 0,15
CT12 0,2
Chỉ tiêu theo dõi: Màu sắc sản phẩm (đo độ hấp thu A ở bước sóng 521 nm) ở các thời gian 7, 14,28, 35 và 42 ngày.
* Thí nghiệm 4: Nghiên cứu sử dụng tanin đểổn định màu sắc của rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản
Xác định tỉ lệ tanin bổ sung vào sản phẩm ở nồng độ thích hợp nhất, nhằm tăngkhả năng giữ màu sắc và ổn định mùi vị cho sản phẩm.
Tiến hành bổ sung tanin vào rượu vang khoai lang tím sau khi đã lọc trong với các nồng như sau: 0,1 %; 0,15%; 0,2% và đối chứng không bổ sung.
Các công thức được bố trí như sau:
Công thức Nồng độ tanin (%)
ĐC 0
CT13 0,1
CT14 0,15
CT15 0,2
Chỉ tiêu theo dõi: Màu sắc sản phẩm (đo độ hấp thu A ở bước sóng 521 nm) ở các thời gian 7, 14, 28, 35 và 42 ngày.
3.4.1.2. Các thí nghiệm cho nội dung 2: Nghiên cứu xác định phương pháp và các thông số công nghệ nhằm ổn định trạng thái của sản phẩm đồ uống lên men lactic thông số công nghệ nhằm ổn định trạng thái của sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản
Nghiên cứu sử dụng phương pháp hoá học
* Thí nghiệm 5: Nghiên cứu xác định loại chất phụ gia thích hợp nhằm
ổn định trạng thái sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản
Đối với các sản phẩm đồ uống có lẫn một phần thịt nguyên liệu, để ổn định trạng thái sản phẩm thường sử dụng các chất CMC (Carboxy Methyl Cellulose),
38
xanthangum, pectin tùy thuộc vào đặc tính của từng loại sản phẩm. Chính vì vậy để lựa chọn loại chất ổn định thích hợp nhất đối với nước uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản, chúng tôi tiến hành khảo sát khả năng ổn định trạng thái của từng loại phụ gia trên ở cùng nồng độ là 0,05%.
Các công thức được bố trí cụ thể như sau:
Công thức Loại chất ổn định trạng thái
CT16 CMC
CT17 Pectin
CT18 Xanthangum
Các mẫu nước uống lên men có cùng thể tích V=500ml được bổ sung các
loại phụ gia trên. Sau đó, các mẫu tiếp tục được gia nhiệt đến 800C rồi được đóng
vào các chai thủy tinh màu trắng có dung tích 150ml và thanh trùng ở nhiệt độ 900C
trong thời gian 15 phút.
Chúng tôi tiến hành đánh giá các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm sau thời gian bảo quản 1 tháng.
Chỉ tiêu theo dõi: Độ nhớt (CP), trạng thái sản phẩm sau chế biến và đánh giá trạng thái sản phẩm.
* Thí nghiệm 6: Nghiên cứu xác định nồng độ chất phụ gia thích hợp nhằm ổn định trạng thái của sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản
Sau khi xác định được loại chất thích hợp với mục đích ổn định trạng thái cho sản phẩm nước lên men lactic (thí nghiệm 5), chúng tôi tiếp tục tiến hành xác định nồng độ thích hợp trong khoảng từ 0,04 - 0,07% với các bước nhảy 0,01%.
Các công thức thí nghiệm được bố trí như sau:
Công thức Nồng độ chất ổn định trạng thái (%) ĐC 0 CT19 0,04 CT20 0,05 CT21 0,06 CT22 0,07
Chỉ tiêu theo dõi: Độ nhớt (CP), trạng thái sản phẩm sau chế biến và đánh giá trạng thái sản phẩm.
39
* Thí nghiệm 7: Nghiên cứu sử dụng phương pháp cơ học nhằm ổn định trạng thái của sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản
Để nghiên cứu sử dụng biện pháp cơ học nhằm ổn định trạng thái của sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản, chúng tôi tiến hành nghiên cứu xác định một số biện pháp làm nhỏ mô thịt khoai lang tím Nhật Bản. Tuy nhiên qua các thí nghiệm khảo sát đối với dịch khoai lang tím Nhật Bản, chúng tôi thấy phương pháp đồng hoá có khả năng ổn định trạng thái tốt nhất.
Nước uống lên men từ khoai lang tím Nhật Bản được chia thành các mẫu có cùng thể tích V=2 lít và được đồng hóa ở 4 áp suất đồng hoá khác nhau: 150 Pa, 170 Pa, 200 Pa, 250 Pa.
Các công thức thí nghiệm được bố trí như sau:
Công thức Áp suất (Pa) CT23 0 CT24 150 CT25 170 CT26 200 CT27 250
Các mẫu sau đồng hóa được đóng vào các chai thủy tinh màu trắng có dung tích 150ml rồi được thanh trùng ở nhiệt độ 900C trong thời gian 15 phút.
Tiến hành xác định mức độổn của sản phẩm sau thanh trùng và sau thời gian bảo quản 1 tháng.
Chỉ tiêu theo dõi: Độ nhớt (CP), trạng thái sản phẩm sau chế biến và nhận xét trạng thái sản phẩm.
* Thí nghiệm 8: Nghiên cứu kết hợp giữa 2 phương pháp hoá học và cơ
học nhằm ổn định trạng thái của sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhât Bản
Các mẫu nước uống lên men lactic có cùng thể tích V=2 lít được bổ sung loại chất ổn định với nồng độ thích hợp (là kết quả của thí nghiệm 3, 4) rồi được đồng hóa ở các áp suất khác nhau. Công thức Loại và nồng độ chất ổn định trạng thái Áp suất (Pa) CT28 Kết quả của thí nghiệm 3 và 4 0 CT29 150 CT30 170 CT31 200 CT32 250
40
Các mẫu thí nghiệm được đóng vào các chai thủy tinh màu trắng có dung tích 150ml rồi được thanh trùng ở nhiệt độ 900C trong thời gian 15 phút.
Chỉ tiêu theo dõi: Độ nhớt (CP), hàm lượng anthocyanin (mg%), hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (0Bx), nhận xét trạng thái sản phẩm sau chế biến và trạng thái sản phẩm sau 1 tháng.
3.4.1.3. Các thí nghiệm cho nội dung 3: Nghiên cứu xác định phương pháp và các thông số công nghệ nhằm ổn định trạng thái của rượu vang từ khoai lang các thông số công nghệ nhằm ổn định trạng thái của rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản
* Thí nghiệm 9: Nghiên cứu sử dụng chất trợ lọc gelatin để làm trong rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản
Gelatin được xử lý rồi được đưa vào rượu vang sau khi lên men phụ với các hàm lượng khác nhau từ 0 - 250mg/l, các mẫu nước lên men được tàng trữở nhiệt độ 100C.
Các công thức thí nghiệm được bố trí như sau:
Công thức ĐC CT33 CT34 CT35 CT36 CT37
Hàm hượng
gelatin (mg/l) 0 50 100 150 200 250
Chỉ tiêu theo dõi: chỉ số OD620 của rượu vang và đánh giá chất lượng cảm
quan của rượu vang.
* Thí nghiệm 10: Nghiên cứu sử dụng chất trợ lọc bentonit để làm trong rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản
Bentonit được xử lý rồi đưa vào rượu vang sau khi lên men phụ với các hàm lượng khác nhau từ 0 - 0,20%.
Các công thức thí nghiệm được bố trí như sau:
Công thức ĐC CT38 CT39 CT40 CT41
Nồng độ
bentonit (%) 0 0,05 0,10 0,15 0,20
Chỉ tiêu theo dõi: chỉ số OD620 của rượu vang và đánh giá chất lượng cảm quan của rượu vang.
* Thí nghiệm 11: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độđến tốc độ và hiệu quả lọc trong rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình lắng trong rượu vang bằng cách sử dụng hai mẫu như sau: mẫu đối chứng (rượu vang để
41
lắng trong tự nhiên) và mẫu rượu vang sử dụng chất trợ lắng đã được lựa chọn từ thí nghiệm 9, 10 sau đó tàng trữở các nhiệt độ nhiệt độ khác nhau trong thời gian 7 ngày.
Các công thức thí nghiệm được bố trí như sau:
Nhiệt độ (0C)
5 10 15 20 25
Để lắng tự nhiên (ĐC) ĐC1 ĐC2 ĐC3 ĐC4 ĐC5 Sử dụng chất trợ lọc (B) B1 B2 B3 B4 B5
Chỉ tiêu theo dõi: chỉ số OD620ở các thời điểm khác nhau
