hàm lượng đường khử, độ Brix theo thời gian trong quá trình đường hóa.
Dựa vào kết quả của Lê Thanh Vũ chúng tôi cố định quá trình dịch hóa là sử dụng 0,08 % enzyme α – amylase theo thể tích với nhiệt độ và pH tối thích là 850C và 6,5 (Nguyễn Thị Giang Thanh) trong 15 phút. Enzyme α – amylase làm giảm độ nhớt của dịch nếp, enzyme này sử dụng với nồng độ cao thì độ nhớt giảm nhanh và ngược lại. Tuy nhiên, độ nhớt của dịch nếp giảm đến một giá trị nào đó thì mức độ
giảm không đáng kể. Thời gian dịch hóa càng dài thì độ nhớt của dịch nếp càng giảm và không đều. Độ nhớt giảm mạnh ở giai đoạn đầu nhưng giảm không đáng kể ở giai đoạn sau. Như vậy, thời gian dịch hóa hiệu quả nhất là 15 phút (Võ Văn Tuấn).
Từ kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thanh Vũ và Lê Minh Châu quá trình đường hóa chỉ sử dụng enzyme α – amylase do đó hiệu suất lên men không cao, độ rượu là 5 (% thể tích). Nguyên nhân có thể là do nghiên cứu này chưa phân tích hàm lượng
đường khử trước khi lên men để lên men đạt độ rượu yêu cầu. Chính vì lẽ đó, ở thí nghiệm này chúng tôi đã phân tích lại lượng đường khử và độ Brix trong quá trình
đường hóa khi sử dụng enzyme α – amylase theo thời gian. Kết quả cho thấy:
16 17 18 19 20 21 20 25 30 35 Thời gian (phút) độ Br ix 0,1 % 0,2 % 0,3 % 0,4 % 0 1 2 3 4 5 6 7 8 20 25 30 35 Thời gian (phút) Đườ ng k h ử (% ) 0,1 % 0,2 % 0,3 % 0,4 %
Bảng 4: Kết quả thống kê độ Brix và hàm lượng đường khử theo thời gian
Thời gian Brix Đường khử
15 17,1a 3,626a 20 18,45b 4,47b 25 19,13c 5,64c 30 19,3c 6d 35 19,45c 6,17d Ghi chú:
Các số liệu có cùng chữ cái đi kèm thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức độ ý nghĩa 5%. Giá trị trong bảng là giá trị trung bình của 2 lần lặp lại.
Bảng 5: Kết quả thống kê độ Brix và hàm lượng đường khử theo nồng độ enzyme
Nồng độ enzyme Brix Đường khử
0,1 17,68a 3,4a
0,2 18,64b 5,41b
0,3 19,2c 5,89c
0,4 19,22c 5,95c
Ghi chú:
Các số liệu có cùng chữ cái đi kèm thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức độ ý nghĩa 5%. Giá trị trong bảng là giá trị trung bình của 2 lần lặp lại.
Từ đồ thị và kết quả thống kê cho thấy khi tăng nồng độ và thời gian thủy phân thì hàm lượng đường khử tăng và thấy ở (Bảng 4) không có sự khác biệt ở hai mức thời gian 30 và 35 phút, đồng thời cũng thấy ở (Bảng 5) không có sự khác biệt ở hai mức nồng độ 0,3 và 0,4. Hàm lượng đường khử thấp do α – amylase chỉ tác dụng lên liên kết α – 1,4 glucosit ở vị trí bất kỳ trong phân tử tinh bột, nhưng không tác dụng
ởđầu mạch và không tác dụng lên các lên kết α – 1,6 glucosit của các mạch nhánh. Sản phẩm là hỗn hợp các đường và oligosaccharit. Do trong nếp có chứa nhiều amylopectin nên sản phẩm chủ yếu là 72% maltose, 19% glucose, dextrin phân tử
Quá trình lên men khi sử dụng enzyme α – amylase trong quá trình đường hóa thì hàm lượng đường khử không đủ để lên men rượu đạt nồng độ theo yêu cầu và thí nghiệm của Lê Thanh Vũ chưa khảo sát hàm lượng đường khử trong quá trình
đường hóa khi bổ sung glucoamylase cho nên chúng tôi thực hiện thí nghiệm này với nhiệt độ tối thích của enzyme glucoamylase là 650C và do quá trình khảo sát
động học của giá trị pH ở thời điểm này chưa có nên chúng tôi sử dụng giá trị pH của α – amylase trong quá trình đường hóa để sử dụng cho thí nghiệm này.
Khảo sát hàm lượng đường khử theo nồng độ enzyme và thời gian thủy phân trong quá trình đường hóa
Bổ sung enzyme glucoamylase trong quá trình đường hóa thì hàm lượng đường khử
tăng lên đáng kể. Kết quả như sau:
Bảng 6: Kết quả thống kê hàm lượng đường khử theo thời gian và nồng độ enzyme glucoamylase Nồng độ Thời gian 0,1% 0,2% 0,3% 0,4% 0,5% Trung bình 20 6,4 7 9,2 11,67 12,6 9,37a 30 8 9,68 11 13,51 13,28 11,09b 40 8,43 10,34 12,85 13,73 13,96 11,86b Trung bình 7,6a 9b 11,01c 12,97d 13,29d Ghi chú:
Các số liệu có cùng chữ cái đi kèm thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức độ ý nghĩa 5%. Giá trị trong bảng là giá trị trung bình của 2 lần lặp lại.
Hình 6: Đồ thị biểu diễn hàm lượng đường khửở các nồng độ khác nhau theo thời gian khi sử dụng enzyme glucoamylase.
2 4 6 8 10 12 14 0 20 30 40 Thời gian (phút) Đư ờ ng kh ử (% ) 0,1 % 0,2 % 0,3 % 0,4 % 0,5 %
Từđồ thị cho thấy khi tăng thời gian và nồng độ enzyme thì lượng đường khử tăng. Xét về mặt ý nghĩa thống kê (Bảng 6) ta thấy hàm lượng đường khử thu nhận được khi thủy phân bằng enzyme glucoamylase ở nồng độ 0,4% và 0,5% không có sự
khác biệt ý nghĩa ở mức 5%, hàm lượng đường khử thu nhận được khi thủy phân ở
các nồng độ enzyme còn lại có sự khác biệt ý nghĩa ở mức 5% và lượng đường khử
khi thủy phân ở mức thời gian 30 phút, 40 phút thấy không có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê. Khi tăng thời gian thì lượng đường khử tăng nhưng đến một lúc nào đó hàm lượng đường khử tăng không đáng kể.
Kết quả khảo sát nồng độ và thời gian thủy phân của enzyme này trên nguyên liệu nếp trắng cho thấy với nồng độ enzyme là 0,3% thủy phân trong thời gian 30 phút là thích hợp nhất (Võ Văn Tuấn). Do đó, từ kết quả (Bảng 6) chúng tôi chọn nồng độ
enzyme là 0,4% và thời gian 30 phút để tiến hành cho thí nghiệm sau. Nồng độ
enzyme glucoamylase thủy phân trên nguyên liệu nếp than nhiều hơn nếp trắng có lẽ là do hàm lượng chất chống oxi hóa (anthocyanin) trên nguyên liệu nếp than nhiều nên quá trình động học xảy ra chậm hơn so với nếp trắng.
Sau khi khảo sát thăm dò nồng độ và thời gian thủy phân của enzyme glucoamylase trong quá trình đường hóa chúng tôi tiến hành lên men với quá trình dịch hóa sử
dụng 0,08 % α – amylase trong 15 phút và 0,3 % α – amylase trong 30 phút kết hợp với 0,4 % glucoamylase trong 30 phút cho quá trình đường hóa. Khi đó sản phẩm lên men đạt yêu cầu vềđộ rượu (7-9%v/v) và mùi vị. Điều này được giải thích là do glucoamylase cắt liên kết 1, 4 glucosit và cả 1,6 glucosit sản phẩm chủ yếu tạo thành là glucose (Bùi Thị Quỳnh Hoa). Do đó lượng đường khử tạo thành nhiều thuận lợi cho nấm men sử dụng để lên men được nồng độ rượu cao.
Để so sánh quá trình lên men của Lê Minh Châu với quá trình lên men khi bổ sung glucoamylase trong quá trình đường hóa.Chúng tôi lên men hai mẫu trong giai đoạn
đường hóa có bổ sung glucoamylase và không bổ sung glucoamylase đồng thời tiến hành đánh giá cảm quan để chọn ra mẫu có giá trị cảm quan tốt hơn để tiến hành cho thí nghiệm bảo quản.
Kết quả cảm quan giữa hai mẫu khi thủy phân có và không có bổ sung glucoamylase
Bảng 7: Kết quả thống kê màu sắc, độ trong, mùi, vị theo mẫu
Điểm trung bình Mẫu
Màu sắc Độ trong Mùi vị
1 4,4a 4,4a 2,6a 2,0a
2 4,2a 4,3a 4,2b 4,1b
Ghi chú
Giá trị trong bảng là giá trị trung bình của 3 lần lặp lại. (1) Không bổ sung glucoamylase
(2) Bổ sung glcoamylase
Theo các bảng kết quả thống kê ta thấy khi không bổ sung glucoamylase thì mùi vị
của sản phẩm có sự khác biệt so với mẫu có bổ sung glucoamylase, về màu sắc và
độ trong thì không có sự khác biệt ý nghĩa giữa hai mẫu này. Do quá trình thủy phân khi không sử dụng glucoamylase thì sản phẩm sau thủy phân tạo ra rất ít
đường khử và còn lại là các dextrin phân tử lượng lớn mà nấm men không sử dụng dextrin để lên men cho nên sản phẩm tạo thành có mùi vị không đạt yêu cầu đồng thời nồng độ rượu yêu cầu cho sản phẩm rượu vang cũng không đạt. Sản phẩm khi không bổ sung glucoamylase thì sản phẩm có mùi và vị hơi chua là do nồng độ rượu quá thấp sau khi lên men vi sinh vật sẽ dễ dàng tấn công và phát triển làm hỏng sản phẩm nhanh. Sau đây là một số hình ảnh về màu sắc sản phẩm rượu nếp than: