L ỜI MỞ ĐẦU
2.2.1. Quy trình dự kiến sản xuất rượu trái dừa theo phương pháp
truyền thống ( sử dụng nếp cái và bánh men cổ truyền )
Quả dừa Xử lý
Đường, acide Điều chỉnh thành phần
Lên men Nếp cái, bánh men, chất kích thích lên men Sản phẩm
2.2.2. Các dụng cụ và thiết bị dùng trong nghiên cứu
Các bình tam giác 250 ml, 500ml, 1000ml
Cân kỹ thuật (cân điện tử)
Khúc xạ kế
Máy đo pH
Cồn kế
2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm
a) Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng đường thích hợp
Quả dừa Xử lý
180g/l 200g/l 220g/l 240g/l
Điều chỉnh pH nước dừa về 3,5
Lên men Sản phẩm Đánh giá chất lượng, chọn hàm lượng đường thích hợp Tiến hành thí nghiệm:
Xác định thể tích nước dừa trong một trái: khoảng 430 ÷ 470 ml.
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong nước dừa bằng khúc xạ kế. Hàm lượng này dao động trong khoảng 45 ÷ 55g/l.
Điều chỉnh hàm lượng đường ở 4 mẫu lần lượt là 180g/l, 200g/l, 220g/l, 240g/l: đường được cho vào ở dạng dung dịch đậm đặc, qua mắt dừa, bằng phễu thủy tinh.
Điều chỉnh hàm lượng đường
Nếp cái 15%, bánh men 20g/l so với dịch lên men
Thời gian 19 ngày Nhiệt độ thường
Điều chỉnh pH nước dừa về 3,5: cho từng lượng nhỏ dung dịch acide citric đậm đặc vào nước dừa rồi đo pH, cứ như vậy đến khi pH của nước dừa đạt 3,5.
Bổ sung nếp cái 15% và bánh men 20g/l so với dịch lên men: nếp cái được lọc sơ qua bằng vải sạch; bánh men được bóp vụn, rây qua rồi trộn lẫn với nếp cái, lọc kỹ lại bằng vải sạch; sau đó rót vào trái dừa qua mắt bằng phễu.
Bổ sung chất kích thích lên men: amoni sunphate 0,5g/l và vitamin B1 1mg/l so với dịch lên men. Hàn kín mắt dừa bằng hỗn hợp keo nhựa thông và vụn xơ dừa.
Tiến hành lên men trong 19 ngày ở nhiệt độ thường.
Sau đó đánh giá chất lượng rượu thu được rồi chọn hàm lượng đường thích hợp.
b) Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định pH thích hợp
Quả dừa Xử lý
Điều chỉnh hàm lượng đường thích hợp
2,5 3,0 3,5 4,0 Lên men Sản phẩm Đánh giá chất lượng, chọn pH thích hợp Điều chỉnh pH dịch quả Nếp cái 15%, bánh men 20g/l so với dịch lên men
Thời gian 19 ngày Nhiệt độ thường
Tiến hành thí nghiệm:
Xác định thể tích nước dừa trong một trái.
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong nước dừa bằng khúc xạ kế.
Thêm đường ở dạng dung dịch đặc vào 4 mẫu nước dừa theo hàm lượng thích hợp đã xác định ở trên.
Sử dụng dung dịch acide citric đậm đặc để điều chỉnh pH của 4 mẫu lần lượt là 2,5; 3,0; 3,5 và 4,0.
Bổ sung nếp cái 15% và bánh men 20g/l so với dịch lên men.
Bổ sung chất kích thích lên men.
Tiến hành lên men trong 19 ngày ở nhiệt độ thường.
Sau đó đánh giá chất lượng rượu thu được rồi chọn độ pH thích hợp.
c) Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nếp cái thích hợp
Quả dừa Xử lý
Điều chỉnh hàm lượng đường và pH thích hợp
5% 10% 15% 20% Lên men Sản phẩm Đánh giá chất lượng, chọn tỷ lệ nếp cái thích hợp Bổ sung nếp cái Bánh men 20g/l so với dịch
lên men Thời gian 19 ngày
Nhiệt độ thường ( 25 – 330C )
Tiến hành thí nghiệm:
Xác định thể tích nước dừa trong một trái.
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong nước dừa bằng khúc xạ kế.
Thêm đường ở dạng dung dịch đặc vào 4 mẫu nước dừa theo hàm lượng thích hợp đã xác định ở trên.
Điều chỉnh pH ở 4 mẫu theo giá trị thích hợp đã xác định ở trên.
Bổ sung nếp cái vào 4 mẫu lần lượt theo tỷ lệ 5%, 10%, 15%, 20% và bánh men 20g/l so với dịch lên men.
Bổ sung chất kích thích lên men.
Tiến hành lên men trong 19 ngày ở nhiệt độ thường.
Sau đó đánh giá chất lượng rượu thu được rồi chọn tỷ lệ nếp cái thích hợp cần bổ sung.
d) Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ bánh men thích hợp
Quả dừa Xử lý
Điều chỉnh hàm lượng đường và pH thích hợp
10g/l 15g/l 20g/l 25g/l Lên men Sản phẩm Đánh giá chất lượng, chọn tỷ lệ bánh men thích hợp Bổ sung bánh men Nếp cái 15% so với dịch
lên men Thời gian 19 ngày
Nhiệt độ thường ( 25 – 330C )
Tiến hành thí nghiệm:
Xác định thể tích nước dừa trong một trái.
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong nước dừa bằng khúc xạ kế.
Thêm đường ở dạng dung dịch đặc vào 4 mẫu nước dừa theo hàm lượng thích hợp đã xác định ở trên.
Điều chỉnh pH ở 4 mẫu theo giá trị thích hợp đã xác định ở trên.
Bổ sung bánh men vào 4 mẫu lần lượt theo các tỷ lệ 10g/l, 15g/l, 20g/l, 25g/l và 15% nếp cái so với dịch lên men.
Bổ sung chất kích thích lên men.
Tiến hành lên men trong 19 ngày ở nhiệt độ thường.
Sau đó đánh giá chất lượng rượu thu được rồi chọn tỷ lệ bánh men thích hợp cần bổ sung.
e) Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men thích hợp
Quả dừa Xử lý
Điều chỉnh hàm lượng đường và pH thích hợp
15 ngày 17 ngày 19 ngày 21 ngày
Sản phẩm Đánh giá chất lượng, chọn thời gian lên men thích hợp
Lên men Nếp cái 15%, bánh men 20g/l so với dịch lên men Nhiệt độ thường ( 25 – 330C )
Tiến hành thí nghiệm:
Xác định thể tích nước dừa trong một trái.
Xác định hàm lượng đường có sẵn trong nước dừa bằng khúc xạ kế.
Thêm đường ở dạng dung dịch đặc vào 4 mẫu nước dừa theo hàm lượng thích hợp đã xác định ở trên.
Điều chỉnh pH ở 4 mẫu theo giá trị thích hợp đã xác định ở trên.
Bổ sung nếp cái 15% và bánh men 20g/l so với dịch lên men.
Bổ sung chất kích thích lên men.
Thời gian lên men của 4 mẫu lần lượt là 15, 17, 19 và 21 ngày.
Sau đó đánh giá chất lượng rượu thu được rồi chọn thời gian lên men thích hợp.
2.2.4. Phương pháp phân tích kiểm nghiệm
Để đánh giá chất lượng sản phẩm nghiên cứu, trong giới hạn đề tài tốt nghiệp của mình, tôi dựa vào 3 chỉ tiêu cơ bản là: chỉ tiêu hóa học, vi sinh và cảm quan.
Phân tích hóa học : xác định độ cồn của rượu
Phân tích vi sinh : vi sinh vật tổng số
Kiểm nghiệm cảm quan : dựa vào bảng điểm, lập hội đồng cảm quan gồm 5 người để đánh giá cảm quan sản phẩm. Các chỉ tiêu cảm quan dùng để đánh giá bao gồm: màu, mùi, vị và độ trong.
CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả của các thí nghiệm
3.1.1.Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường thích hợp cho lên men
a) Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường thích hợp của
dịch quả bằng chỉ tiêu hóa học
Sau khi lên men kết thúc, đo độ cồn của các mẫu thí nghiệm thu được kết quả như ở bảng 9, phần phụ lục. 9.2 10.1 11.4 8.9 0 2 4 6 8 10 12 180 200 220 240 Hàm lượng đường (g/l) Đ ộ c ồ n ( % V )
Hình 3.1 : Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ cồn theo hàm lượng đường
của dịch quả đem lên men (khi pH = 3,5, tỷ lệ bánh men là 20g/l, nếp cái 15% so với dịch lên men).
Như vậy, khi hàm lượng đường của dịch quả trong khoảng 180 ÷ 220 g/l, hàm lượng đường của dịch quả càng cao thì rượu có độ cồn càng cao. Tuy nhiên khi hàm
lượng đường là 240 g/l thì độ cồn của rượu lại giảm. Hàm lượng đường của dịch quả là 220 g/l thì độ cồn của rượu là cao nhất.
Sự thay đổi này có thể giải thích như sau: dưới sự tác động của nấm men, đường được chuyển hóa thành cồn etylic. Nước quả nhiều đường thì rượu vang tạo thành có nhiều cồn. Khi hàm lượng đường thấp (khoảng 180g/l) thì dễ lên men, nhưng độ cồn hình thành thấp (9,20). Ngược lại, khi hàm lượng đường cao hơn thì lượng cồn tạo ra càng nhiều. Tuy nhiên, nếu hàm lượng đường quá cao thì sẽ gây khó khăn cho hoạt động của nấm men. Bởi vì, nồng độ đường cao tạo ra áp suất thẩm thấu lớn, ảnh hưởng xấu đến quá trình trao đổi chất của nấm men, hạn chế quá trình lên men. Do đó, lên men không triệt để, độ cồn tạo thành thấp và hàm lượng đường còn lại sau lên men nhiều, làm giảm chất lượng rượu vang.
b) Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường thích hợp của
dịch quả bằng chỉ tiêu cảm quan
Khi đánh giá cảm quan rượu vang, các chỉ tiêu cần thiết là: độ trong, màu sắc, mùi và vị. Trong đó, độ trong của rượu vang có được là do quá trình lắng, gạn sau khi lên men, và chịu ảnh hưởng lớn của thời gian lên men. Màu sắc của rượu vang hình thành là do quá trình oxy hóa các chất trong dịch quả. Đồng thời không có sự khác biệt rõ về độ trong và màu sắc giữa các mẫu. Chỉ có mùi và vị là hai chỉ tiêu chịu ảnh hưởng lớn của hàm lượng đường có trong dịch quả đem lên men. Do đó, để đánh giá chất lượng của các mẫu thí nghiệm trong đồ án này thì chỉ cần đánh giá hai chỉ tiêu mùi và vị.
Kết quả đánh giá cảm quan về mùi và vị của rượu vang dừa theo hàm lượng đường được thể hiện ở bảng 10, phần phụ lục.
2.8 3.6 4.6 2.6 0 1 2 3 4 5 180 200 220 240 Hàm lượng đường (g/l) Đ iể m c ảm q u an về m ù i
Hình 3.2 : Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến mùi của rượu vang dừa (khi pH = 3,5, tỷ lệ bánh men là 20g/l, nếp cái 15 % so với
dịch lên men). 2.6 3.6 4.6 2.4 0 1 2 3 4 5 180 200 220 240 Hàm lượng đường (g/l) Đ iể m c ả m q u a n v ề v ị
Hình 3.3 : Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến vị của rượu vang dừa (khi pH = 3,5, tỷ lệ bánh men là 20g/l, nếp cái 15 % so với dịch
lên men).
Hai đồ thị trên cho thấy, trong giới hạn hàm lượng đường từ 180 ÷ 220 g/l, khi hàm lượng đường càng cao thì mùi và vị của rượu càng tốt. Nhưng ở hàm lượng
đường 240g/l thì điểm cảm quan về mùi và vị của rượu lại giảm khá nhiều. Ở hàm lượng đường 220g/l, rượu vang dừa có mùi và vị tốt nhất. Đây là giá trị hàm lượng đường thích hợp cho quá trình lên men rượu vang dừa.
Nguyên nhân của những điều này là do mùi và vị của rượu vang chịu ảnh hưởng rất lớn bởi hàm lượng đường. Theo giải thích ở phần trên, ở hàm lượng đường 220g/l thì lượng cồn etylic tạo ra nhiều nhất. Etylic lại có mùi thơm và vị ngọt giống như đường. Do đó ở hàm lượng đường này, rượu vang dừa đạt điểm cảm quan cao nhất.
3.1.2.Kết quả nghiên cứu xác định pH thích hợp cho lên men
Cùng với đường, pH cũng là một thông số quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình lên men và chất lượng rượu vang sau này.
a) Kết quả nghiên cứu xác định pH dịch quả thích hợp cho lên men
rượu vang dừa bằng chỉ tiêu hóa học
Sự thay đổi độ cồn của rượu vang dừa theo pH của dịch quả được thể hiện ở bảng 11, phần phụ lục. 7.6 9.1 11.2 10.5 0 2 4 6 8 10 12 2.5 3 3.5 4 Độ pH Đ ộ c ồ n ( % V )
Hình 3.4 : Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ cồn của rượu vang dừa theo
Kết quả có được cho thấy, ở trong khoảng pH = 2,5 ÷ 3,5, giá trị pH càng tăng thì độ cồn của rượu càng cao. Tuy nhiên khi pH = 4 thì độ cồn lại giảm. Tại pH = 3,5, rượu vang dừa có độ cồn cao nhất.
Sự ảnh hưởng này là do pH tác động trực tiếp đến hoạt động sống của nấm men. Khi pH của môi trường quá thấp, tế bào nấm men ở trạng thái teo nguyên sinh, quá trình trao đổi chất bị rối loạn, hoạt động của nấm men bị kìm hãm. Đường không được nấm men phân giải nhiều nên độ cồn của rượu thấp. Nhưng pH > 3,5 lại thích hợp cho các khuẩn hại phát triển, hạn chế quá trình lên men, nên lượng cồn tạo thành lại giảm.
b) Kết quả nghiên cứu xác định pH dịch quả thích hợp cho lên men
rượu vang dừa bằng chỉ tiêu cảm quan
Tương tự như hàm lượng đường, để chọn ra giá trị pH thích hợp cho quá trình lên men thì chỉ cần xét hai chỉ tiêu mùi và vị. Kết quả đánh giá cảm quan về mùi và vị của rượu vang dừa được thể hiện ở bảng 12, phần phụ lục.
2.6 3.6 4.6 2.4 0 1 2 3 4 5 2.5 3 3.5 4 Độ pH Đ iể m c ả m q u a n v ề m ù i
Hình 3.5 : Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH dịch quả đến mùi của rượu vang dừa.
2.4 3.4 4.6 2.2 0 1 2 3 4 5 2.5 3 3.5 4 Độ pH Đ iể m c ả m q u a n v ề v ị
Hình 3.6 : Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH dịch quả đến vị của rượu
vang dừa.
Từ hai đồ thị trên, ta thấy: trong khoảng pH từ 2,5 ÷ 3,5, giá trị pH càng cao thì rượu vang dừa có mùi vị càng ngon; nhưng khi pH = 4 thì điểm cảm quan về mùi và vị lại giảm xuống; và tại giá trị pH = 3,5, rượu có mùi, vị thơm ngon nhất. pH = 3,5 là giá trị thích hợp cho lên men rượu vang dừa.
Nguyên nhân là do các loại khuẩn hại làm hỏng rượu hoạt động mạnh ở pH > 3,5 và yếu hơn khi pH < 3,5. Nấm men Saccharomyces hoạt động tốt ở pH = 3,5 ÷ 4, nhưng ở pH = 3 ÷ 3,5 thì vẫn hoạt động bình thường. Điều chỉnh pH dịch quả trong khoảng 3 ÷ 3,5 là để ức chế hoạt động của khuẩn hại, chứ không phải vì nó thuận lợi cho nấm men.
Theo đó, ở giá trị pH = 2,5 và pH = 3 thì hoạt động của nấm men bị ức chế, lượng cồn tạo thành thấp, rượu quá chua, khó uống. Còn ở pH = 4 thì lên men tốt hơn, nhưng rượu hơi lạt và có mùi vị lạ, do khuẩn hại xâm nhập làm quá trình lên men bị hạn chế. Đồng thời chúng còn thải ra các chất của quá trình trao đổi chất, gây ảnh hưởng xấu đến quá trình lên men. Tại pH = 3,5, quá trình lên men được thuận lợi hơn, nên độ cồn cao hơn, rượu chua nhưng dễ uống, vì vị chua của acide đã được cân bằng với vị ngọt của cồn.
3.1.3.Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nếp cái thích hợp cho lên men
Mục đích bổ sung nếp cái vào dịch lên men là nhằm tạo ra môi trường ban đầu thuận lợi cho nấm men phát triển. Đồng thời nếp cái cũng chứa một lượng tế bào nấm men nhất định, cần thiết cho quá trình lên men. Nếp cái có mùi, vị đặc trưng và cũng chứa một lượng nấm men nhất định, do đó nó cũng ảnh hưởng đến mùi và vị của rượu vang dừa.
a) Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nếp cái thích hợp bằng chỉ tiêu hóa học
Sự thay đổi độ cồn của rượu vang dừa theo tỷ lệ nếp cái so với dịch lên men được thể hiện ở bảng 13, phần phụ lục. 8.4 9.6 11.5 10.7 0 2 4 6 8 10 12 14 5 10 15 20 Tỷ lệ nếp cái (%)