- PHẦN 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP:
3.2.11Phương pháp xác định pH
3.2 Phương pháp phân tích
3.2.11Phương pháp xác định pH
- Thực hiện: Cân 5g nguyên liệu hồ tan trong 50ml nước, dùng que thuỷ tinh khuấy đều. Để lắng sau 1 giờ, lấy dịch trong đo với máy đo pH.[23]
3.2.12. Xác định nồng độ chất khơ trong dung dịch bằng khúc xạ kế:
- Khúc xạ kế là dụng cụ dùng để xác định hàm lượng chất khơ cĩ trong mẫu thí nghiệm. Dụng cụ nầy hoạt động dựa trên nguyên tắc là độ lệch giữa tia khúc xạ và tia tới khi chiếu qua mẫu (dạng lỏng) sẽ phụ thuộc vào nồng độ chất khơ của mẫu. Đơn vị đo được tính theo độ Brix (0Br).[23]
3.2.13. Phương pháp đánh giá cảm quan:
- Phân tích cảm quan thực phẩm là phương pháp sử dụng các cơ quan cảm giác của con người để tìm hiểu, mơ tả và định lượng một số tính chất của thực phẩm như màu sắc, hình thái và cấu trúc, mùi, vị.[29]
- Phương pháp phân tích cảm quan được xác định trên cơ sở các cơ quan giác quan như dụng cụ đo. Kết quả đo được dưới giá trị ước lượng, so sánh hoặc mơ tả. Do vậy, độ tin cậy của các kết quả phân tích cảm quan chỉ cĩ giá trị khi được xử lý dựa trên các nguyên tắc xác suất thống kê.[30]
- Các chỉ tiêu cảm quan thường là: mùi, vị, màu sắc và trạng thái tương ứng với các giác quan: khứu giác, vị giác, thị giác, xúc giác.[30]
Trong luận văn nầy chúng tơi sử dụng phương pháp so hạng để xếp loại sản phẩm. - Mỗi thành viên sẽ tiến hành phân tích P mẫu và xếp hạng các mẫu lần lượt từ 1 đến P. Hạng 1 tương ứng với mẫu được ưa thích nhất và hạng P tương ứng với mẫu kém ưa thích nhất.[30]
- Sau đĩ cộng tổng số hạng của tất cả các thành viên tham gia đánh giá cảm quan ứng với từng mẫu phân tích và sử dụng tiêu chuẩn Friedman để kiểm định sự tương thích của kết quả đánh giá cảm quan thu được. Cụ thể như sau:
Gọi J là số thành viên tham gia đánh giá cảm quan. P: là số mẫu sản phẩm.
Ri: là tổng số hạng của sản phẩm thứ i. Tính giá trị F bằng cơng thức:
F =
Tra bảng Friedman cho sai số 5%. Nếu F tính > F tra: cĩ thể kết luận các mẫu đượcưa thích với mức độ khác nhau và sự khác nhau đĩ là cĩ ý nghĩa.[30]
3.3 Sơ đồ nghiên cứu:
Sơ đồ 2: Quy trình nghiên cứu tổng quát
Nghiên cứu sử dụng tổ hợp 2 và 3 chế phẩm enzym thủy phân nhằm tăng hiệu suất thu hồi chất chiết trong nước carrot.
Tổng quan tài liệu
Chuẩn bị nguyên liệu
Nghiên cứu sử dụng từng chế phẩm enzym thủy phân (pectinase, cellulase, hemicellulase) nhằm tăng hiệu suất thu hồi chất chiết trong nước carrot.
Đánh giá cảm quan sản phẩm
12
J * P (P+1)
(R12 +R22+R32+...+ Rp2) - 3J(P + 1)
3.3.1 Nội dung nghiên cứu:
Mục tiêu nghiên cứu: Nâng cao hiệu suất thu hồi chất chiết trong quy trình cơng nghệ sản xuất nước carrot bằng cách chọn chế phẩm enzym thích hợp.
Sơ đồ thu nhận nước carrot:
Sơ đồ 3: Sơ đồ thu nhận nước carrot
Chọn củ tươi
Rửa
Cắt thành khúc
Chần với nước ởnhiệt độ 800C, thời gian 10 phút (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Xay Xử lí enzym Tách bã Phối chế Carrot Sản phẩm Bã Chế phẩm pectinase, hemicellulase, cellulase
3.3.2 Phân bố thí nghiệm:
3.3.2.1 Sử dụng 1 chế phẩm enzym:
Để tăng hiệu suất thu hồi chất chiết trong quy trình sản xuất nước carrot, chúng tơi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của từng chế phẩm enzym đến hiệu suất thu hồi chất chiết và độ nhớt tương đối của dịch chiết.
Thí nghiệm 1: Sử dụng chế phẩm pectinase
Thí nghiệm 1.1: Khảo sát pH xúc tác của enzym pectinase:
- Nước carrot thu được sau khi xay chỉnh pH về 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0 rồi tiến hành thí nghiệm thủy phân bằng chế phẩm enzym pectinase.
- Thơng số cố định: thời gian 60 phút, nhiệt độ 350C, hàm lượng chế phẩm 0.1%w/w.
- Hàm mục tiêu: hiệu suất thu hồi chất chiết, độ nhớt tương đối của dịch chiết.
- Sau quá trình thủy phân, mẫu được lấy ra gia nhiệt đến 900C trong 3 phút và làm lạnh ở nhiệt độ phịng để vơ hoạt enzym và xác định các hàm mục tiêu. Trong từng thí nghiệm đều thực hiện mẫu đối chứng là mẫu khơng sử dụng chế phẩm enzym, khơng chỉnh pH. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và dùng thống kê ANOVA để kiểm tra sự khác biệt cĩ ý nghĩa.
Thí nghiệm 1.2: Khảo sát nhiệt độ xúc tác của enzym pectinase:
- Nước carrot thu được sau khi xay được mang chỉnh pH theo kết quả của thí nghiệm 1.1. Tiến hành thí nghiệm thủy phân bằng chế phẩm pectinase với nhiệt độ lần lượt là 30, 35, 40, 45, 500C.
- Thơng số cố định: thời gian 60 phút, hàm lượng chế phẩm 0.1%w/w. - Hàm mục tiêu: hiệu suất thu hồi chất chiết, độ nhớt tương đối của dịch chiết.
- Sau quá trình thủy phân, mẫu được lấy ra gia nhiệt đến 900C trong 3 phút và làm lạnh ở nhiệt độ phịng để vơ hoạt enzym và xác định hàm mục
tiêu.Trong từng thí nghiệm đều thực hiện mẫu đối chứng là mẫu khơng sử dụng chế phẩm enzym, khơng chỉnh pH. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và dùng thống kê ANOVA để kiểm tra sự khác biệt cĩ ý nghĩa.
Thí nghiệm 1.3: Khảo sát thời gian thủy phân bởi enzym pectinase:
- Nước carrot thu được sau khi xay được chỉnh pH theo kết quả của thí nghiệm 1.1. Nhiệt độ thủy phân được chọn từ kết quả thí nghiệm 1.2. Lượng chế phẩm pectinase sử dụng là 0.1%. Tiến hành khảo sát thời gian thủy phân lần lượt là 15 phút, 30 phút, 45 phút, 60 phút, 75 phút.
- Hàm mục tiêu: hiệu suất thu hồi chất chiết và độ nhớt tương đối của dịch chiết.
- Sau quá trình thủy phân, mẫu được lấy ra gia nhiệt đến 900C trong 3 phút và làm lạnh ở nhiệt độ phịng để vơ hoạt enzym và xác định hàm mục tiêu.Trong từng thí nghiệm đều thực hiện mẫu đối chứng là mẫu khơng sử dụng chế phẩm enzym, khơng chỉnh pH. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và dùng thống kê ANOVA để kiểm tra sự khác biệt cĩ ý nghĩa.
Thí nghiệm 1.4: Khảo sát hàm lượng chế phẩm pectinase sử dụng:
- Nước carrot thu được sau khi xay chỉnh pH theo kết quả của thí nghiệm 1.1. Nhiệt độ và thời gian thủy phân là kết quả thí nghiệm 1.2 và 1.3. Tiến hành thay đổi hàm lượng chế phẩm pectinase sử dụng lần lượt là 0.02%, 0.04%, 0.06%, 0.08%, 0.1%.
- Hàm mục tiêu: hiệu suất thu hồi chất chiết và độ nhớt tương đối của dịch chiết.
- Sau quá trình thủy phân mẫu được lấy ra gia nhiệt đến 900C trong 3 phút và làm lạnh ở nhiệt độ phịng để vơ hoạt enzym và xác định hàm mục tiêu.Trong từng thí nghiệm đều thực hiện mẫu đối chứng là mẫu khơng sử dụng chế phẩm enzym, khơng chỉnh pH. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và dùng thống kê ANOVA để kiểm tra sự khác biệt cĩ ý nghĩa.
Thí nghiệm 2: Sử dụng chế phẩm hemicellulase.
- Đối với thí nghiệm 2, chúng tơi cũng khảo sát 4 yếu tố: pH, nhiệt độ, thời gian thủy phân và hàm lượng của chế phẩm hemicellulase trên dịch carrot sau quá trình xay. Hàm mục tiêu: hiệu suất thu hồi chất chiết và độ nhớt tương đối của nước carrot thu được.
- Sau quá trình thủy phân, mẫu được lấy ra gia nhiệt đến 900C trong 3 phút và làm lạnh ở nhiệt độ phịng để vơ hoạt enzym và xác định hàm mục tiêu.
- Trong từng thí nghiệm đều thực hiện mẫu đối chứng là mẫu khơng sử dụng chế phẩm enzym, khơng chỉnh pH. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và dùng thống kê ANOVA để kiểm tra sự khác biệt cĩ ý nghĩa.
Bảng 3.3: Tĩm tắt thí nghiệm sử dụng chế phẩm hemicellulase trong quá trình sản xuất nước carrot.
pH Nhiệt độ (0C) Thời gian (phút) Hàm lượng chế phẩm (%w/w) Thí nghiệm 2.1: pH Thay đổi từ 4.0 - 6.0 450C 60 phút 0.1% Thí nghiệm 2.2: nhiệt độ Kết quả suy ra từ thí nghiệm 2.1 Thay đổi từ 300C - 500C 60 phút 0.1% Thí nghiệm 2.3: thời gian Kết quả suy ra từ thí nghiệm 2.1 Kết quả suy ra từ thí nghiệm 2.2 Thay đổi từ 15, 30, 45, 60, 75phút 0.1% Thí nghiệm 2.4: hàm lượng chế phẩm Kết quả suy ra từ thí nghiệm 2.1 Kết quả suy ra từ thí nghiệm 2.2 Kết quả suy ra từ thí nghiệm 2.3 Thay đổi từ 0.02%-0.1%
Thí nghiệm 3: Sử dụng chế phẩm cellulase. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Đối với thí nghiệm 3, chúng tơi cũng khảo sát 4 yếu tố: pH, nhiệt độ, thời gian thủy phân và hàm lượng chế phẩm cellulase trên dịch carrot sau quá trình xay. Hàm mục tiêu: hiệu suất thu hồi chất chiết và độ nhớt tương đối của nước carrot.
- Sau quá trình thủy phân, mẫu được lấy ra gia nhiệt đến 900C trong 3 phút và làm lạnh ở nhiệt độ phịng để vơ hoạt enzym và xác định hàm mục tiêu.
- Trong từng thí nghiệm đều thực hiện mẫu đối chứng là mẫu khơng sử dụng chế phẩm enzym, khơng chỉnh pH. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và dùng thống kê ANOVA để kiểm tra sự khác biệt cĩ ý nghĩa.
Bảng 3.4: Tĩm tắt thí nghiệm sử dụng chế phẩm cellulase trong quá trình sản xuất nước carrot.
pH Nhiệt độ (0C) Thời gian (phút) Hàm lượng chế phẩm (%w/w) Thí nghiệm 3.1: pH Thay đổi từ 4.0 - 6.0 450C 60 phút 0.1% Thí nghiệm 3.2: nhiệt độ Kết quả suy ra từ thí nghiệm 3.1 Thay đổi từ 300C - 500C 60 phút 0.1% Thí nghiệm 3.3: thời gian Kết quả suy ra từ thí nghiệm 3.1 Kết quả suy ra từ thí nghiệm 3.2 Thay đổi từ 15, 30, 45, 60, 75 phút 0.1% Thí nghiệm 3.4: hàm lượng chế phẩm Kết quả suy ra từ thí nghiệm 3.1 Kết quả suy ra từ thí nghiệm 3.2 Kết quả suy ra từ thí nghiệm 3.3 Thay đổi từ 0.02%-0.1%
3.3.2.2 Sử dụng kết hợp 2 chế phẩm enzym:
Thí nghiệm 4: Sử dụng kết hợp chế phẩm pectinase và hemicellulase.
Thí nghiệm 4.1: Chọn hàm lượng chế phẩm pectinase và hemicellulase cần sử dụng.
- Trong thí nghiệm nầy, chúng tơi tiến hành thay đổi hàm lượng của 2 loại enzym pectinase và hemicellulase trong quá trình xử lý nhằm thu được hiệu suất thu hồi chất chiết cao nhất.
- Dựa vào kết quả thí nghiệm 1,2 chúng tơi chọn pH và nhiệt độ xúc tác sao cho cả hai chế phẩm enzym cùng hoạt động tốt nhất, thời gian thủy phân là 60 phút.
- Sau quá trình thủy phân, mẫu được lấy ra gia nhiệt đến 900C trong 3 phút và làm lạnh ở nhiệt độ phịng để vơ hoạt enzym rồi đem đi xác định hiệu suất thu hồi chất chiết. Trong từng thí nghiệm đều thực hiện mẫu đối chứng là mẫu khơng sử dụng chế phẩm enzym, khơng chỉnh pH.
- Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và dùng thống kê ANOVA để kiểm tra sự khác biệt cĩ ý nghĩa.
Bảng 3.5: Bố trí thí nghiệm chọn hàm lượng chế phẩm pectinase và hemicellulase.
Chế phẩm Hàm lượng sử dụng (%w/w)
Pectinase 0.02 0.02 0.02 0.04 0.04 0.04
Hemicellulase 0.02 0.04 0.06 0.02 0.04 0.06
Thí nghiệm 4.2: Chọn thời gian xúc tác khi sử dụng kết hợp 2 chế phẩm pectinase và hemicellulase:
- Trong thí nghiệm nầy, chúng tơi tiến hành thay đổi thời gian thủy phân lần lượt là 15, 30, 45, 60, 75 phút của 2 loại enzym pectinase và hemicellulase trong quá trình xử lý nhằm thu được hiệu suất thu hồi chất chiết cao nhất.
- Dựa vào kết quả thí nghiệm 1,2 chúng tơi chọn pH và nhiệt độ xúc tác sao cho cả hai chế phẩm enzym cùng hoạt động tốt nhất, hàm lượng chế phẩm enzym sử dụng được chọn từ kết quả của thí nghiệm 4.1.
- Sau quá trình thủy phân, mẫu được lấy ra gia nhiệt đến 900C trong 3 phút và làm lạnh ở nhiệt độ phịng để vơ hoạt enzym rồi đem đi xác định hiệu suất thu hồi chất chiết. Trong từng thí nghiệm đều thực hiện mẫu đối chứng là mẫu khơng sử dụng chế phẩm enzym, khơng chỉnh pH.
- Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và dùng thống kê ANOVA để kiểm tra sự khác biệt cĩ ý nghĩa.
Thí nghiệm 5: Sử dụng kết hợp chế phẩm pectinase và cellulase. Thí nghiệm 5.1: Chọn hàm lượng chế phẩm pectinase và cellulase cần sử dụng:
- Trong thí nghiệm nầy, chúng tơi tiến hành thay đổi hàm lượng 2 loại enzym pectinase và cellulase trong quá trình xử lý nhằm thu được hiệu suất thu hồi chất chiết cao nhất.
- Dựa vào kết quả thí nghiệm 1,3 chúng tơi chọn pH và nhiệt độ xúc tác sao cho cả 2 chế phẩm enzym cùng hoạt động tốt nhất, thời gian thủy phân là 60 phút.
- Sau quá trình thủy phân, mẫu được lấy ra gia nhiệt đến 900C trong 3 phút và làm lạnh ở nhiệt độ phịng để vơ hoạt enzym rồi đem đi xác định hiệu suất thu hồi chất chiết. Trong từng thí nghiệm đều thực hiện mẫu đối chứng là mẫu khơng sử dụng chế phẩm enzym, khơng chỉnh pH.
- Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và dùng thống kê ANOVA để kiểm tra sự khác biệt cĩ ý nghĩa.
Bảng 3.6: Bố trí thí nghiệm chọn hàm lượng chế phẩm pectinase và cellulase.
Chế phẩm Hàm lượng sử dụng (%w/w)
Pectinase 0.02 0.02 0.02 0.04 0.04 0.04
Cellulase 0.02 0.04 0.06 0.02 0.04 0.06 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tổng(%w/w) 0.04 0.06 0.08 0.06 0.08 0.1
Thí nghiệm 5.2: Chọn thời gian xúc tác khi sử dụng kết hợp 2 chế phẩm pectinase và cellulase.
- Trong thí nghiệm nầy, chúng tơi tiến hành thay đổi thời gian thủy phân lần lượt là 15, 30, 45, 60, 75 phút của 2 loại enzym pectinase và cellulase trong quá trình xử lý nhằm thu được hiệu suất thu hồi chất chiết cao nhất.
- Dựa vào kết quả thí nghiệm 1,3 chúng tơi chọn pH và nhiệt độ xúc tác sao cho cả hai chế phẩm enzym cùng hoạt động tốt nhất, hàm lượng chế phẩm enzym sử dụng được chọn từ kết quả của thí nghiệm 5.1.
- Sau quá trình thủy phân, mẫu được lấy ra gia nhiệt đến 900C trong 3 phút và làm lạnh ở nhiệt độ phịng để vơ hoạt enzym rồi đem đi xác định hiệu suất thu hồi chất chiết. Trong từng thí nghiệm đều thực hiện mẫu đối chứng là mẫu khơng sử dụng chế phẩm enzym, khơng chỉnh pH.
- Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và dùng thống kê ANOVA để kiểm tra sự khác biệt cĩ ý nghĩa.
Thí nghiệm 6: Sử dụng kết hợp chế phẩm hemicellulase và cellulase Thí nghiệm 6.1: Chọn hàm lượng chế phẩm hemicellulase và cellulase cần sử dụng:
- Trong thí nghiệm nầy, chúng tơi tiến hành thay đổi hàm lượng 2 loại enzym hemicellulase và cellulase trong quá trình xử lý nhằm thu được hiệu suất thu hồi dịch chiết là cao nhất.
- Dựa vào kết quả thí nghiệm 2,3 chúng tơi chọn pH và nhiệt độ xúc tác sao cho cả hai chế phẩm enzym cùng hoạt động tốt nhất, thời gian thủy phân là 60 phút.
- Sau quá trình thủy phân, mẫu được lấy ra gia nhiệt đến 900C trong 3 phút và làm lạnh ở nhiệt độ phịng để vơ hoạt enzym rồi đem đi xác định hiệu suất thu hồi dịch chiết và các chỉ tiêu khác. Trong từng thí nghiệm đều thực hiện mẫu đối chứng là mẫu khơng sử dụng chế phẩm enzym, khơng chỉnh pH.
- Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và dùng thống kê ANOVA để kiểm tra sự khác biệt cĩ ý nghĩa.
Bảng 3.7: Bố trí thí nghiệm chọn hàm lượng chế phẩm hemicellulase và cellulase.
Chế phẩm Hàm lượng sử dụng (%w/w)
Hemicellulase 0.02 0.02 0.02 0.04 0.04 0.04 0.06 0.06 0.06
Cellulase 0.02 0.04 0.06 0.02 0.04 0.06 0.02 0.04 0.06
Tổng(%w/w) 0.04 0.06 0.08 0.06 0.08 0.1 0.08 0.1 0.12
Thí nghiệm 6.2: Chọn thời gian xúc tác khi sử dụng kết hợp 2 chế phẩm hemicellulase và cellulase.
- Trong thí nghiệm nầy, chúng tơi tiến hành thay đổi thời gian thủy phân lần lượt là 15, 30, 45, 60, 75 phút của 2 loại enzym hemicellulase và cellulase trong quá trình xử lý nhằm thu được hiệu suất thu hồi chất chiết cao nhất.