d) Xõy dựng chỉ tiờu lựa chọn ngụ nguyờn liệu
3.3.1. Nghiờn cứu ảnh hưởng của enzim Termamyl đến quỏ trỡnh thu nhận dịch sữa ngụ
Lọc hỳt chõn khụng 100 40±5 40±5
Ly tõm thường 100 57±1 57±1
Ly tõm vắt 1000 590±10 59±2
Kết quả nghiờn cứu cho thấy rằng, nếu sử dụng phương phỏp lọc hỳt chõn khụng để thu hồi dịch sữa ngụ thỡ hiệu suất thu hồi thấp chỉ đạt 40%. Hiệu suất thu hồi dịch chiết thấp là do thịt ngụ bị bết dớnh chặt trờn lỗ lọc, cản trở quỏ trỡnh chiết rỳt của thiết bị hỳt chõn khụng hơn nữa sai số trong quỏ trỡnh này rất lớn (5%).
Khi sử dụng thiết bị ly tõm thường Sorvall RC6, chỳng tụi thấy, hiệu suất dịch thu hồi là 57% cao hơn phương phỏp lọc hỳt chõn khụng 40%. Phương phỏp này cú ưu điểm: Độ sai số thấp 1%, quỏ trỡnh thớ nghiệm đơn giản, lượng mẫu thớ nghiệm cú thể nghiờn cứu trong khoảng 50 đến 500g, thời gian thớ nghiệm ngắn, cỏc mẫu thớ nghiệm sau ly tõm bị tỏch ra thành hai pha, nước được tỏch riờng ở phớa trờn, bó ngụ bị bết chặt phớa dưới, thuận lợi cho quỏ trỡnh chắt lọc dịch sữa ngụ.
Sử dụng thiết bị ly tõm vắt, hiệu suất thu hồi dịch chiết là cao nhất 59% với sai số là 2%. Tuy nhiờn, cỏc mẫu thớ nghiệm trong phương phỏp này đũi hỏi khối lượng mẫu lớn, ớt nhất là 1000g, việc này khụng thớch hợp cho tiến hành nghiờn cứu tối ưu húa cỏc thụng số kỹ thuật trong cỏc thớ nghiệm tiếp theo.
Từ cỏc kết quả nghiờn cứu thu được ở trờn, chỳng tụi chọn phương phỏp ly tõm thường để nghiờn cứu sự ảnh hưởng của enzim Termamyl đến hiệu suất trớch ly và phương phỏp ly tõm vắt để sản xuất sữa ngụ đặc ở quy mụ xưởng thực nghiệm.
3.3. Nghiờn cứu điều kiện trớch ly dịch nước ngụ sử dụng enzim Termamyl
3.3.1. Nghiờn cứu ảnh hưởng của enzim Termamyl đến quỏ trỡnh thu nhận dịch sữa ngụ dịch sữa ngụ
Mục đớch của quỏ trỡnh sử dụng enzim là thủy phõn tinh bột cũn lẫn trong bó ngụ thành đường, giảm hàm lượng bó thải bỏ cần xử lý. Mặt khỏc, khi sử dụng enzim này ở điều kiện thớch hợp, tinh bột sẽ bị thủy phõn một số liờn kết α- 1,4-glucozit tạo thành một lượng lớn α-dextrin phõn tử thấp [14] làm độ nhớt của khối dịch giảm mạnh do đú làm tăng khả năng ộp dịch ngụ.
Trong thớ nghiệm này chỳng tụi tiến hành nghiờn cứu hai thời điểm bổ sung enzim và tiến hành đỏnh giỏ cảm quan chất lượng dịch sữa ngụ thu được theo thớ nghiệm sau đõy:
- Phương phỏp 1 (PP1):
Enzim
Ngụ ặ Xay nhuyễn ặ Ly tõm ặ Dịch chiết
- Phương phỏp 2 (PP2):
Enzim, H2O
Ngụ ặ Xay nhuyễn ặ Ly tõm 1 ặ Bó ngụ ặ Ly tõm 2 ặ Dịch chiết 2
Dịch chiết 1 Dịch chiết tổng
Trong PP1: Ngụ được bỏ vỏ, rõu, rửa sạch, để rỏo nước, tỏch hạt, sau đú hạt ngụ được xay nhuyễn rồi bổ sung enzim với nồng độ 0,1% theo khối lượng, giữ mẫu trong điều kiện nghiờn cứu (90ºC, pH=6, 2 giờ), sau đú đem ly tõm thu dịch chiết.
Trong PP2: Ngụ được bỏ vỏ, rõu, rửa sạch, để rỏo nước, tỏch hạt, sau đú hạt ngụ được xay nhuyễn, đem ly tõm thu dịch chiết 1. Bó của quỏ trỡnh ly tõm lần 1 được bổ sung thờm nước theo tỷ lệ Bó : Nước = 3:1, rồi bổ sung enzim với nồng độ 0,2% theo khối lượng, giữ mẫu trong điều kiện nghiờn cứu (90ºC, pH=6, 2 giờ), sau đú đem ly tõm thu dịch chiết 2. Dịch chiết 1 và dịch chiết 2 được trộn lẫn vào nhau tạo nờn dịch chiết tổng. Trước khi trộn lẫn tạo dịch chiết tổng, Dịch
chiết 2 được nõng lờn 121°C trong 6 giõy để diệt men [24]. Kết quả nghiờn cứu được trỡnh bày ở Bảng 14 dưới đõy:
Bảng 14: Ảnh hưởng của enzim Termamyl đến quỏ trỡnh thu nhận dịch sữa ngụ
Mẫu (100g) Dịch thu được (g) Chất khụ hũa tan (%) Đường tổng (%) Hiệu suất trớch ly (%) Trạng thỏi dịch ĐC 57 9,10 2,10 70 Vàng sỏnh, đồđậng nhm, dất, vịch ị ngđặọc t tự nhiờn PP1 60,8 10,51 2,42 80,77 Vàng nhạt, mất mầu tự nhiờn, bờn trong cú nhiều hạt tinh bột lơ lửng, dịch khụng đồng nhất, vị ngọt tự nhiờn Dịch chiết 1 57 9,10 2,10 PP2 Dịch chiết 2 25,7 2,56 0,59 87,10 Dịch chiết tổng giữ được màu vàng tự nhiờn của dịch sữa ngụ, dịch
đặc sỏnh, vị ngọt tự
nhiờn
Kết quả nghiờn cứu chỉ ra rằng, nếu sử dụng phương phỏp 1 để trớch ly thỡ dịch sữa ngụ trở nờn trong, bờn trong cú nhiều hạt tinh bột lơ lửng, dịch khụng đồng nhất và mất đi mựi thơm tự nhiờn của ngụ. Điều này cú thể giải thớch là do enzim đó thủy phõn tinh bột thành cỏc dextrin thấp phõn tử hũa tan [32]. Mặt khỏc, bờn trong dịch ngụ vẫn cũn cỏc hạt tinh bột cú kớch thước phõn tử lớn khụng bị thủy phõn làm cho dịch thủy phõn khụng đồng nhất. Nếu ỏp dụng phương phỏp này để trớch rỳt dịch sữa ngụ thỡ sữa ngụ sẽ mất đi trạng thỏi tự nhiờn. Theo Carey và cụng sự [32], tinh bột trong sữa ngụ chỉ cần trải qua giai đoạn tiền dextrin húa (chỉ một số liờn kết trong phõn tử tinh bột bị thủy phõn) để tạo độ nhớt thớch hợp tạo độ sỏnh cho sữa ngụ.
Để khắc phục được nhược điểm trờn, chỳng tụi tiến hành nghiờn cứu trớch ly dịch sữa ngụ theo phương phỏp 2. Tại nghiờn cứu này, hiệu suất trớch ly là 87,1%, cao hơn mẫu đối chứng chỉ là 70% khi khụng bổ sung enzim. Đồng thời, khi trộn lẫn dịch chiết 1 và dịch chiết 2 thỡ dịch chiết tổng vẫn giữ được màu vàng đẹp của sữa ngụ, dịch đặc sỏnh, khụng phõn lớp, vị ngọt tự nhiờn.
Áp dụng phương phỏp 2 vào sản xuất, chắc chắn chỳng tụi sẽ thu được những lợi điểm sau:
- Giữđược chất lượng tự nhiờn dịch sữa ngụ; - Tăng hiệu suất trớch ly;
- Giảm lượng enzim sử dụng;
- Giảm thể tớch thiết bị chứa nguyờn liệu khi sản xuất ở quy mụ lớn; - Giảm hàm lượng bó ngụ, cũng như hàm lượng tinh bột thải bỏ và cần
xử lý;
- Tiết kiệm năng lượng và nhõn cụng lao động.
Từ nghiờn cứu này, chỳng tối chọn phương phỏp 2 để tiếp tục nghiờn cứu cỏc thụng số kỹ thuật trong quỏ trỡnh trớch ly.