3.3.1. Sơ đồ quy trình chung
Hình 3.2. Quy trình chung 3.3.2. Thuyết minh quy trình
Quả thần kỳ đƣợc lựa chọn những quả tốt, có độ chín đồng đều, không bị sâu bệnh, không bị dập nát và tiến hành xử lí làm sạch, rửa với nƣớc nhiều lần nhằm loại bỏ đất cát, bụi bặm và một lƣợng lớn vi sinh vật bám trên bề mặt quả. Sau đó tiến hành tách bỏ hạt vì phần này không cần thiết cho quá trình.
Dịch lên men
Sấy đông khô
Hạt nấm men loại bỏ
Đánh giá cảm quan Trái thần kỳ Lựa chọn, rửa sạch,
tách lấy thịt quả Loại bỏ hạt
Ép tách dịch Thu dịch quả Bột quả Lên men Hạt nấm men Thanh trùng Lạnh đông
Sau khi tách bỏ phần hạt quả tiến hành ép tách dịch quả (máy ép quả), phần xác quả đồng nhất trong nƣớc cất lọc lấy phần dịch quả loại bỏ phần xác. Phần dịch quả sau khi đƣợc thanh trùng lên men với hàm lƣợng hạt nấm men và thời gian lên men thích hợp.
Sau quá trình lên men loại bỏ hạt nấm men thu lấy dịch quả tiến hành làm lạnh đông, sau đó sấy thăng hoa thu bột quả. Bột quả đƣợc sử dụng cho các thí nghiệm đánh giá cảm quan.
3.4. NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
3.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát khả năng chế biến bột quả thần kỳ bằng phƣơng pháp lên men loại đƣờng phƣơng pháp lên men loại đƣờng
3.4.1.1. Mục đích: Khảo sát khả năng và chất lượng tạo bột quả sau quá trình lên men loại đường
3.4.1.2. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố thay đổi là thời gian lên men và lƣợng hạt nấm men bổ sung (% so với dịch quả), hạt nấm men sử dụng là nấm men khô Saccharomyces cerevisiae đƣợc cố định trên giá thể alginate.
Nhân tố A: Lƣợng hạt nấm men bổ sung so với dịch quả
A1: 0,5% A2: 1,0% A3: 1,5%
Nhân tố B: Thời gian lên men
B1: 30 phút B2: 60 phút B3: 90 phút
Bảng 3.2 . Bố trí thí nghiệm giữa tỷ lệ hạt nấm men bổ sung và thời gian lên men
Thời gian lên men (phút)
Lƣợng hạt nấm men bổ sung so với dịch quả (%)
A1 A2 A3
B1 A1B1 A2B1 A3B1
B2 A1B2 A2B2 A3B2
B3 A1B3 A2B3 A3B3
3.4.1.3. Tiến hành thí nghiệm
Nguyên liệu quả thần kỳ đƣợc rửa sạch, loại bỏ hạt để lấy thịt quả. Mỗi mẫu sử dụng 100g thịt quả đƣợc ép tách dịch quả (bằng máy ép trái cây). Phần xác đƣợc thêm nƣớc (lƣợng nƣớc sử dụng 50% so với thịt quả) để trích ly, dịch trích ly bổ sung chung vào dịch quả. Dịch quả đƣợc thanh trùng bằng NaHSO3 (124mg/l) trong 30 phút (Nguyễn Minh Thủy, 2011), sau đó đƣợc lên men bằng nấm men cố định với tỷ lệ và thời gian nhƣ phần bố trí bảng 3.2. Dịch quả sau lên men làm lạnh đông sâu 2 ngày và sấy thăng hoa tạo bột quả, đóng gói và bảo quản.
Chuẩn bị nấm men cố định trên giá thể alginate: bô ̣t alginate đƣợc hòa tan vào nƣớc thành dung di ̣ch 1%. Kết hợp nấm men khô (1%) tạo thành hỗn hợp nấm men khô trong giá thể alginate . Bơm hỗn hợp vào dung di ̣ch CaCl 2 1% sẽ thu đƣợc các hạt nấm men cố định trên giá thể alginate sƣ̉ du ̣ng cho viê ̣c lên men đƣờng trong dịch quả thần kỳ (Hình 3.3).
Hình 3.3. Giai đoạn chuẩn bị hạt nấm men cố định trên giá thể và lên men dịch quả thần kỳ
3.4.1.4. Chỉ tiêu theo dõi
Dịch quả thần kỳ lên men: hàm lƣợng đƣờng trƣớc và sau lên men.
Sản phẩm bột quả thần kỳ: hiệu suất thu hồi (%), khả năng tạo bột và đặc tính cảm quan của bột, khả năng duy trì hoạt tính miraculin thông qua khả năng làm thay đổi ngƣỡng cảm giác trên 4 vị cơ bản.
3.4.1.5. Phương pháp xác định ngưỡng cảm phân biệt đối với vị cơ bản
Mục đích: Xác định ngƣỡng cảm phân biệt trƣớc và sau khi dùng dung dịch chứa bột quả thần kỳ.
Chuẩn bị mẫu và tiến hành: Thí nghiệm đƣợc bố trí theo phƣơng pháp pha loãng. Trong đó yêu cầu nồng độ chất thử cao nhất phải lớn hơn nhiều so với ngƣỡng cảm phân biệt trung bình (Larmond, 1970). Hội đồng gồm 20 thành viên, mỗi thành viên nhận mẫu chứa bột quả thần kỳ hòa tan trƣớc và mẫu ghi mã số ngẫu nhiên chứa chất f và mẫu chuẩn R là nƣớc tinh khiết. Để xác định ngƣỡng cảm phân biệt đối với 4 vị cơ bản việc chuẩn bị các dung dịch chất thử (chất f) nhƣ sau:
Dung dịch sucrose (thể hiện vị ngọt), chuẩn bị loạt mẫu với các nồng độ từ 0 đến 22 g/l (mỗi mẫu cách nhau 1g/l sucrose).
Dung dịch NaCl (thể hiện vị mặn), chuẩn bị loạt mẫu với các nồng độ từ 0 đến 2,2 g/l (mỗi mẫu cách nhau 0,1g/l NaCl).
Dung dịch acid citric (thể hiện vị chua), chuẩn bị loạt mẫu với các nồng độ từ 0 đến 1,1 g/l (mỗi mẫu cách nhau 0,1g/l acid citric).
Dung dịch caffeine (thể hiện vị đắng), loạt mẫu chuẩn bị với các nồng độ từ 0 đến 1,2 g/l (mỗi mẫu cách nhau 0,1g/l caffein).
Các thành viên sẽ thử mẫu chứa dung dịch chứa bột thần kỳ, sau khoảng 5 đến 10 phút sẽ tiếp tục thử mẫu chuẩn R và lần lƣợt các mẫu chất f có thứ tự từ thấp đến cao, không thử lại các mẫu đã thử qua. Đến khi thành viên cảm quan cảm nhận đƣợc vị (chất f) trong R thì dừng lại và ghi mã số tại mẫu đó.
Kết quả đánh giá: sự thay đổi ngƣỡng cảm phân biệt trƣớc và sau khi nếm dịch quả thần kỳ với các nồng độ là 0g/10ml; 0,4g/10ml; 0,6g/10ml; 0,8g/10ml.
Sau khi thí nghiệm kết hợp các chỉ tiêu tìm ra mẫu bột tối ƣu nhất để làm cơ sở cho thí nghiệm sau.
3.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng sử dụng bột quả thần kỳ trong sản phẩm nƣớc cam ép phẩm nƣớc cam ép
3.4.2.1. Mục đích: Xác định tỷ lệ bột quả thần kỳ có thể bổ sung để cải thiện chất lƣơ ̣ng và khả năng chấp nhâ ̣n đối với sản phẩm nƣớc cam ép .
3.4.2.2. Bố trí thí nghiệm
Bột quả thần kỳ chế biến bằng phƣơng pháp lên men loa ̣i đƣờng (mẫu tốt nhất tƣ̀ kết quả thí nghiê ̣m 1), đƣợc bổ sung với năm mƣ́c tỷ lê ̣ 0; 0,25; 0,5; 0,75 và 1% và đƣợc bố trí theo hình 3.4.
Hình 3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm của bột quả thần kỳ đến giá trị cảm quan nƣớc cam ép
3.4.2.3. Tiến hà nh thí nghiê ̣m và phương pháp đánh giá
Thí nghiệm đƣợc bố trí theo phƣơng pháp phân tích mô tả định lƣợng (QDA). Mỗi thành viên mỗi lần chỉ đánh giá 1 mẫu nƣớc cam có bổ sung dịch bô ̣t quả thần kỳ (một trong các tỷ lệ bổ sung nêu trên). Các thuộc tính cảm quan của nƣớc cam ép bao gồm: mùi cam, mùi lạ, mùi vỏ quả, vị ngọt, vị chua, vị đắng, vị lạ, màu lạ, trạng thái tách lớp. Các thành viên cho điểm mỗi thuộc tính theo thang điểm cƣờng độ từ 5 giảm dần xuống 0. Các thành viên cũng đƣợc yêu cầu chấm điểm cho chất lƣợng chung của sản phẩm và ghi nhận có chấp nhận hay không đối với mẫu đánh giá. Quy trình đƣợc thƣ̣c hiê ̣n tƣơng tự trong nhiều ngày để hoàn thành việc đánh giá tất cả các mẫu nƣớc cam ép.
3.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng sử dụng bột quả thần kỳ trong sản phẩm nƣớc cà phê phẩm nƣớc cà phê
3.4.3.1. Mục đích: Xác định tỷ lệ bột quả thần kỳ có thể thay thế đƣờng để duy trì hoặc cải thiện chất lƣợng và khả năng chấp nhận đối với sản phẩm nƣớc cà phê.
3.4.3.2. Bố trí thí nghiệm
Bột quả thần kỳ chế biến bằng phƣơng pháp lên men loa ̣i đƣờng (mẫu tốt nhất tƣ̀ kết quả thí nghiê ̣m 1), đƣợc bổ sung thay thế đƣờng với 5 mƣ́c nhƣ sau:
- Dung dịch cà phê (100 ml) + 20g đƣờng + 0g bột thần kỳ (0%)
- Dung dịch cà phê (100 ml) + 15g đƣờng + 0,25g bột thần kỳ (0,25%) - Dung dịch cà phê (100 ml) + 10g đƣờng + 0,5g bột thần kỳ (0,5%) - Dung dịch cà phê (100 ml) + 5g đƣờng + 0,75g bột thần kỳ (0,75%) - Dung dịch cà phê (100 ml) + 0g đƣờng + 1g bột thần kỳ (1%)
Nƣớc cam ép Berri Bổ sung bột thần kỳ (%) Đánh giá cảm quan 0 0,25 5 0,75 0,5 1,0
3.4.3.3. Tiến hành thí nghiệm
Trích ly cà phê: Tiến hành pha theo công thức ghi trên bao bì, cho 200 gram cà phê rang xay vào phin nhôm, đổ 20 ml nƣớc (90 đến 100oC) vào cho cà phê ngấm đều. Tiếp tục cho khoảng 80 ml nƣớc sôi vào và chờ cho cà phê nhỏ giọt ra.
Chuẩn bị mẫu và tiến hành: Thí nghiệm đƣợc bố trí theo phƣơng pháp phân tích mô tả định lƣợng (QDA). Các thuộc tính cảm quan của nƣớc cà phê bao gồm mùi thơm cà phê, mùi vỏ quả, mùi lạ, vị ngọt, vị đắng, vị chua, vị lạ, vị hài hòa và trạng thái đồng nhất. Các cảm quan viên cũng đƣợc yêu cầu chấm điểm chất lƣợng tổng thể đối với mẫu đánh giá. Hội đồng gồm có 10 thành viên, mỗi thành viên sẽ đƣợc thử từ mẫu có hàm lƣợng bột thần kỳ hòa tan thấp nhất và tăng dần lên đến mẫu có nồng độ thần kỳ cao nhất. Tiến hành cho các thành viên thử, ghi nhận cƣờng độ các thuộc tính và đồng thời tiến hành ghi nhận khả năng chấp nhận của từng cảm quan viên đối với các mẫu thử trên.
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ĐẶC TÍNH NGUYÊN LIỆU
4.1.1. Đặc tính vật lý cơ bản
4.1.1.1. Khối lượng và kích thước hạt
Hình dạng kích thƣớc trái đƣợc thể hiện qua chiều dài (cm), đƣờng kính (cm) và khối lƣợng (g). Sự dao động các giá trị này đƣợc thể hiện trên đồ thị hình 4.1. Sự tƣơng quan giữa khối lƣợng và chiều dài cùng với đƣờng kính trái đƣợc thể hiện đƣợc thể hiện trên đồ thị hình 4.2.
Hình 4.1. Phân phối khối lƣợng, chiều dài và đƣờng kính quả thần kỳ(*)
(Chú thích: * kết quả được thể hiện ở phần đề tài của Võ Hồng Lãm)
Kết quả từ hình 4.1 cho thấy trong nhóm mẫu nguyên liệu khảo sát, trái thần kỳ có khối lƣợng dao động 0,8 đến 2,3g, giá trị trung bình 1,46 ± 0,34g, chiều dài dao động 1,47 đến 2,51cm, giá trị trung bình 1,98 ± 0,23cm và đƣờng kính dao động 0,85 đến 1,54cm, giá trị trung bình 1,1 ± 0,12cm. Quả có hình bầu dục, khối lƣợng có thể chênh lệch gấp ba lần trong khi chiều dài và đƣờng kính có thể chênh lệch gần gấp đôi khi so sánh giữa trái to và trái nhỏ. Sự phân phối khối lƣợng, chiều dài và đƣờng kính trái tuân theo qui luật phân phối chuẩn.
Một kết quả khác nhận đƣợc là có mối tƣơng quan giữa khối lƣợng và chiều dài cũng nhƣ đƣờng kính trái (Hình 4.3).
Hình 4.3. Tƣơng quan giữa khối lƣợng theo chiều dài và đƣờng kính trái thần kỳ(*)
(Chú thích: * kết quả được thể hiện ở phần đề tài của Võ Hồng Lãm)
Phƣơng trình biểu diễn sự tƣơng quan:
Khối lƣợng = -1,56749 + 1,02885 × Chiều dài + 0,904452 × Đƣờng kính
Kết quả hình từ 4.2 và 4.3 có thể giải thích rằng 88% sự gia tăng khối lƣợng trái là do sự gia tăng kết hợp chiều dài và đƣờng kính trái. Trong đó 80% là do sự gia tăng của chiều dài trái.
4.1.1.2. Tỷ lệ các thành phần trong hạt
Kết quả các phần thịt quả, hạt và tỷ lệ thu hồi dịch quả đƣợc cho trong bảng 4.1.
Bảng 4.1. Tỷ lệ thịt quả, hạt và hiệu suất thu hồi dịch quả thần kỳ (*)
Các phần trong quả Tỷ lệ (%)
Thịt quả và vỏ quả Hạt
Hiệu suất thu hồi dịch quả (so với cả quả)
71,1 ± 0,59 28,9 ± 0,59 50,3 ± 0,37
(Kết quả được thể hiện qua giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của 6 lần lặp lại; * kết quả được thể hiện ở phần đề tài của Võ Thái Châu)
Kết quả từ bảng 4.1 cho thấy thịt quả và vỏ chiếm một tỷ lệ tƣơng đối cao (khoảng 70%), phần hạt không sử dụng đƣợc chiếm tỷ lệ khá cao (gần 30%). Phần dịch quả thu hồi khoảng 50% (so với cả quả), kết quả này khá cao do quả đƣợc lạnh đông trƣớc khi ép tách dịch quả.
4.1.2. Thành phần hóa học cơ bản
Thành phần hóa học là những hợp chất hữu cơ và vô cơ cấu tạo nên tế bào của trái. Thành phần hóa học thay đổi tùy theo giống, điều kiện canh tác, thời điểm thu hoạch… (Nguyễn Thị Bích Thủy et al., 2007). Tìm hiểu thành phần hóa học của trái giúp lựa chọn đƣợc biện pháp chế biến thích hợp. Thành phần hóa học phân tích đƣợc thể hiện ở bảng 4.2.
Bảng 4.2. Bảng tóm tắt kết quả phân tích một số thành phần trong thịt quả thần kỳ
Tên thành phần Hàm lƣợng
Hàm lƣợng nƣớc (%) 78,23 0,64
Chất khô hòa tan (0
Brix) 17,03 0,71 Protein tổng số (%) 1,75 0,06 Hàm lƣợng acid (%) 1,65 0,01 Hàm lƣợng đƣờng tổng số hòa tan (%) 2,18 0,10 Hàm lƣợng đƣờng khử (%) 1,00 0,04 Hàm lƣợng vitamin C (%) 0,28 0,06
Hàm lƣợng tro nguyên liệu (%) 0,85 0,05
(Kết quả được thể hiện qua giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của 3 lần lặp lại và được tính trên phần ăn được)
Kết quả phân tích thu đƣợc ở bảng 4.2 cho thấy trong quả thần kỳ chứa hàm lƣợng nƣớc và chất khô hòa tan khá cao. Kết quả phân tích thể hiện ở bảng tƣơng tự với tài liệu tham khảo của nhóm tác giả Trần Thế Danh et al (2010).
Bên cạnh đó, nhận thấy hàm lƣợng protein hòa tan trong quả thần kỳ cũng chiếm một tỷ lệ tƣơng đối (1,75%), một trong số chúng là miraculin, hoạt chất quan trọng làm nên đặc tính đặc biệt ở quả.
Trái thần kỳ chứa khoảng 2,2% đƣờng hòa tan, đây là thành phần gây trở ngại cho quá trình sấy đông khô tạo bột quả thần kỳ. Do đó một trong các giải pháp tạo bột quả thần kỳ là loại lƣợng đƣờng này ra khỏi dịch quả thần kỳ trƣớc khi sấy đông khô.
4.2. ẢNH HƢỞNG CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN LOẠI ĐƢỜNG ĐỐI VỚI KHẢ NĂNG CHẾ BIẾN BỘT QUẢ THẦN KỲ KHẢ NĂNG CHẾ BIẾN BỘT QUẢ THẦN KỲ
Trong quả thần kỳ chứa một lƣợng đƣờng làm khó thể tạo bột trong quá trình sấy dịch quả . Hình 4.4 minh họa sản phẩm sau khi sấy đông kh ô của dịch quả thần kỳ không qua xử lý . Trên hình ảnh có thể thấy không thể tạo thành bô ̣t thần kỳ mà không có bất kỳ sƣ̣ xƣ̉ lý nào trên dịch quả vì nƣớc trong dịch quả không thể tách ra đạt đến trạng thái bột mịn. Do đó cần có bƣớc xƣ̉ lý di ̣ch quả trƣớc khi sấy mới có thể ta ̣o đƣợc bô ̣t quả thần kỳ.
Hình 4.4: Sản phẩm sau khi sấy dịch quả thần kỳ không qua xử lý
Lƣợng đƣờng trong dịch quả có thể đƣợc loại bỏ nhờ quá trình lên men. Để dịch quả sau lên men không chứa xác nấm men, quá trình lên men sử dụng hạt men đƣợc cố định trên giá thể alginate. Thí nghiệm khảo sát quá trình lên men đƣợc tiến hành với tỷ lệ hạt nấm men cố định tƣơng ứng 0,5; 1 và 1,5%. Với mỗi tỷ lệ hạt nấm men tiến hành trong thời gian 30, 60 và 90 phút. Sự biến đổi hàm lƣợng đƣờng sau quá trình lên men đƣợc cho trong bảng 4.3. Sau khi lên men dịch quả đƣợc lạnh đông trong 2 ngày và sấy đông khô. Các đặc tính của bột quả tạo thành đƣợc mô tả trong bảng 4.4, 4.5 và 4.6.
Bảng 4.3. Sự thay đổi hàm lƣợng đƣờng sau quá trình lên men
Mẫu lên men
Hàm lƣợng đƣờng trƣớc lên men (%)
Hàm lƣợng đƣờng sau lên
men (%)
Hiệu suất loại đƣờng (%) Tỉ lệ hạt nấm
men sử dụng (%)
Thời gian lên men (phút) 0,5 30 1,41 ± 0,01 1,27 ± 0,02 10,0a 60 1,42 ± 0,02 1,22 ± 0,01 14,0b 90 1,42 ± 0,01 1,16 ± 0,01 18,1c 1,0 30 1,42 ± 0,01 0,94 ± 0,02 34,2d 60 1,42 ± 0,01 0,87 ± 0,01 38,5e 90 1,43 ± 0,01 0,81 ± 0,01 43,4f 1,5 30 1,42 ± 0,02 0,63 ± 0,01 55,3g 60 1,42 ± 0,01 0,62 ± 0,01 56,6gh 90 1,42 ± 0,01 0,61 ± 0,01 57,2h
(Thể hiện qua giá tri ̣ trung bình ± độ lê ̣ch chuẩn, các chữ cái giống nhau trong cùng một cột biểu thị sự không khác biê ̣t, mức ý nghĩa 5%)
Kết quả tƣ̀ bảng 4.3 cho thấy khi sử dụng tỷ lệ hạt nấm men cố định cao và thời gian lên men dài làm giảm đáng kể lƣợng đƣờng trong dịch lên men. Điều này liên quan đến khả năng tạo bột cũng nhƣ hiệu suất thu hồi bột quả thần kỳ. Các đặc tính này của bột quả thần kỳ từ các quá trình lên men loại đƣờng tƣơng ứng trên đƣợc mô tả trong các bảng 4.4, 4.5 và 4.6.
Bảng 4.4. Đặc điểm sản phẩm bột quả thần kỳ sau quá trình lên men loại đƣờng sử dụng hạt