3.9.1 Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng đƣờng bổ sung
Thông số cố định: tỉ lệ giống cấy 4%, pH trước lên men là 4,5. Thông số theo dõi trong phụ lục 19.
Bảng 3.10: Kết quả phân tích ảnh hưởng của hàm lượng đường đến lượng acid lactic
Hàm lƣợng đƣờng % (w/v) 5 7 9 11 13 15 Hàm lƣợng acid lactic (g/L) 1,68 b 1,92c 2,19d 2,31d 1,29a 1,47ab 5 6 7 8 9 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 log (cfu/ml) Thời gian (giờ)
Dựa vào kết quả phân tích cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hàm lượng đường bổ sung và lượng acid lactic tạo thành ở mức độ tin cậy 95%, sự khác biệt được thể hiện rõ trong biểu đồ bên dưới.
Hình 3.11: Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng đường và hàm lượng acid lactic, độ Brix và số lượng vi khuẩn lactic
Kết luận:
Từ kết quả phụ lục 19 cho thấy, khi nồng độ chất khô ban đầu (0Bx) tăng từ 13,8 đến 20,5 thì nồng độ chất khô sau lên men cũng tăng tương ứng từ 12,1 đến 18,9. Nếu nồng độ đường saccharose trong dịch lên men càng cao, lượng acid lactic sinh ra càng lớn. Tuy nhiên, nếu nồng độ đường trong dịch lên men quá cao sẽ tạo áp suất thẩm thấu lớn, phá vỡ cân bằng sinh lý của vi khuẩn lactic, làm cho vi khuẩn bị ức chế, giảm khả năng sinh trưởng và phát triển. Ngược lại, nếu nồng độ đường quá ít, hàm lượng acid lactic tạo thành ít, lượng đường sót còn lại trong dịch lên men ít, ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm. Hàm lượng đường ít nên lượng cơ chất thấp không đủ cho vi khuẩn sử dụng do vậy lượng vi khuẩn ít nên hàm lượng acid lactic tạo ra không nhiều nên không thích hợp để lựa chọn. Từ kết quả được trình bày trong biểu đồ hình 3.10 cho thấy, khi hàm lượng đường bổ sung 11% thì hàm lượng acid lactic sau lên men đạt cao nhất, về mặt kinh tế, nếu lên men với nồng độ chất khô lớn, thì cần phải bổ sung lượng saccharose lớn vào dịch trước lên men, điều này làm tăng chi
0 3 6 9 12 15 18 5 7 9 11 13 15
Độ Brix sau lên men log (cfu/ml)
Acid lactic (g/L)
Hàm lƣợng đƣờng % (w/v)
phí sản xuất, dẫn đến tăng giá thành sản phẩm. Vì vậy chúng tôi chọn hàm lượng đường 11% để khảo sát tiếp.
3.9.2 Khảo sát ảnh hƣởng của pH
Thông số cố định là hàm lượng đường 11% (đã khảo sát), tỉ lệ giống cấy 4%. Thông số theo dõi trong phụ lục 20.
Bảng 3.11: Kết quả phân tích ảnh hưởng của pH đến lượng acid lactic
pH 3,5 4 4,5 5 5,5
Hàm lƣợng acid lactic (g/L) 0,84a 2,28d 2,91e 1,77c 1,14b
Kết quả phân tíchcho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 95% giữa pH và hàm lượng acid lactic, sự ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men sản phẩm được thể hiện rõ hơn trong biểu đồ bên dưới.
Hình 3.12: Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng acid lactic, độ Brix và số lượng vi khuẩn lactic với pH
Kết luận
Dựa vào kết quả phụ lục 20 và hình 3.11 cho thấy ở pH 4,5 thì vi khuẩn phát triển tốt và hàm lượng acid lactic sinh ra là cao nhất. Khi thay đổi pH ban đầu từ pH 3,5 đến pH 5,5; vùng pH sau lên men dao động từ 3,38 đến 5,13; độ Brix dao động trong khoảng 16,4 – 16,2 và hàm lượng acid lactic nằm trong khoảng từ 0,84 – 1,19g/L.
0 5 10 15 20 25 3.5 4 4.5 5 5.5
Độ Brix sau lên men Log (cfu/ml)
Acid lactic (g/L)
L. acidophilus có thể phát triển trong môi trường acid pH từ 4 – 4,5. Nếu pH thấp, nồng độ ion H+ có trong môi trường lớn, ức chế vi khuẩn sinh trưởng và phát triển. Do vậy, cần thiết phải tiến hành thực nghiệm để chọn vùng pH tối ưu cho quá trình tạo sản phẩm. Dựa vào kết quả phân tích và biểu đồ chúng tôi chọn pH 4,5 để khảo sát tiếp.
3.9.3 Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình lên men
Thông số cố định: hàm lượng đường 11%, pH trước lên men 4,5, tỉ lệ giống 4% Thông số khảo sát theo dõi trong phụ lục 21.
Bảng 3.12: Kết quả phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ đến lượng acid lactic
Nhiệt độ (0C) 25 32 37 42
Hàm lƣợng acid lactic (g/L) 1,8a 2,64b 3,12c 2,4b
Dựa vào kết quả phân tích cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhiệt độ nuôi cấy và hàm lượng acid lactic sinh ra ở mức ý nghĩa 95%. Sự khác biệt được thể hiện rỡ qua biểu đồ sau.
Hình 3.12: Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng acid lactic, độ Brix và số lượng vi khuẩn lactic với nhiệt độ
0 3 6 9 12 15 18 25 32 37 42
Độ Brix sau lên men log (cfu/ml)
Acid lactic (g/L)
Kết luận
Biểu đồ và phụ lục 21 cho thấy ở nhiệt độ 250C, hoạt lực lên men lactic yếu, giống cũng tăng trưởng nhưng với hàm lượng acid lactic tạo ra không cao, ở nhiệt độ 470
C vi khuẩn bị ức chế nên lượng acid lactic tạo ra ít.
Kết quả cho thấy ở nhiệt độ 30 – 370C hoạt lực lên men của vi khuẩn L.
acidophilus là mạnh nhất, giống tăng trưởng và phát triển tốt, pH giảm mạnh và
hàm lượng acid lactic tạo ra nhiều nhất. Hơn nữa nhiệt độ 370C chính là thân nhiệt của người bình thường, sản phẩm nước nước điều giàu probiotic định hướng là một sản phẩm probiotic. Do đó nhiệt độ lên men 370C là nhiệt độ lí tưởng để sản phẩm tiếp tục phát huy hoạt lực probiotic khi chuyển vào cơ thể người sử dụng.
3.10 Kết quả khảo sát trong sản phẩm
3.10.1 Hàm lƣợng polyphenol trong sản phẩm
Dựa vào đường chuẩn hình 3.1 ta có hàm lượng polyphenol trong sản phẩm là: 0,214
.
Với x là lượng polyphenol.
0,214 là giá trị OD khi pha loãng mẫu ở 40 lần và đo ở bước sóng 765nm.
3.10.2 Hàm lƣợng tanin trong sản phẩm
Dựa vào đường chuẩn hình 3.2 và phương trình y = 1,274x – 0,003 suy ra x =
Trong đó:
y là giá trị OD đo được. (phụ lục 10)
x là nồng độ acid tanic của dung dịch được đọc từ đường chuẩn, mg/ml Hàm lượng tanin được biểu diễn như là % khối lượng của acid tanic so với chất khô, được tính theo công thức:
Trong đó:
M là khối lượng dịch đem kiểm tra, g.
H là hàm lượng nước chứa trong mẫu đem kiểm tra (H=87,88). Bảng 3.13: Kết quả khảo sát hàm lượng tanin trong sản phẩm (g/100g sản phẩm)
Lặp lại Hàm lƣợng tanin Trung bình
1 0,12
0,12
2 0,12
3 0,13
3.10.3 Hiệu suất tách tanin
H =
3.11 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm probiotic điều
Bảng 3.14: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm probiotic điều
Kết luận
Điểm chất lượng của sản phẩm probiotic điều là 17,4. Nằm trong khoảng 15,2 – 18,5 nên sản phẩm đạt loại khá.
Chỉ tiêu Điểm từng thành viên Tổng
TB chƣa có hệ số quan trọng Hệ số quan trọng TB có hệ số quan trọng T1 T2 T3 T4 T5 Màu 4 5 4 4 4 21 5,25 1,3 6,83 Mùi 5 3 3 5 4 20 4,0 0,6 2,40 Vị 3 4 4 4 4 19 3,8 1,4 5,32 Trạng thái 4 3 4 5 4 20 4,0 0,7 2,80 Điểm chất lượng: 17,4 Xếp loại: khá
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Từ những kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi đưa ra một số những kết luận chính như sau:
Đã xác định được một số thành phần hóa học của nước ép điều: - Hàm lượng đường tổng: 5,2%
- Nồng độ chất khô: 9,930Bx - pH: 3,94
- Hàm lượng vitamin C: 314,5mg/100g
Đã xây dựng được đường chuẩn của acid galic và acid tanic, từ đó xác định được:
- Hàm lượng polyphenol: 2808,3mg/L - Hàm lượng tanin: 1,5g/100g
Đã tách được một hàm lượng tanin đáng kể ra khỏi nước ép điều, bước đầu thành công trong việc tạo sản phẩm nước uống từ trái điều.
Quá trình xử lý tanin gồm 2 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: gia nhiệt dịch ép 600C trong 5 phút đủ làm biến tính tanin và cho giá trị cảm quan tốt nhất.
- Giai đoạn 2: làm lạnh 50
C thời gian 20 phút để hỗ trợ cho quá trình kết lắng nhanh hơn.
- Hiệu suất tách tanin đạt 92,07%.
Đã tạo ra được sản phẩm “Nước giải khát từ trái điều” Dịch ép sau khi xử lý
- Bổ sung 10% đường saccharose để tạo sản phẩm nước giải khát. - Thanh trùng ở 900C, 10 phút.
Với quy trình tạo sản phẩm như trên, “Nước giải khát từ trái điều” có chất lượng cảm quan được đánh giá vào loại khá và sản phẩm được đảm bảo các chỉ tiêu về vi sinh.
Bước đầu thành công trong việc nuôi cấy vi khuẩn để tạo “Sản phẩm probiotic điều”
- Đã xác định được mật độ vi khuẩn trong trong môi trường MRS lỏng sau 24 giờ là 7,86x109cfu/ml.
- Đã xây dựng được đường cong sinh trưởng của vi khuẩn L. acidophilus
trong môi trường dịch ép điều. Từ đó xác định được thời gian thu nhận sinh khối của vi khuẩn L. acidophilus nằm trong khoảng 16 – 18 giờ.
- Đã xác định được các thông số tối ưu cho quá trình lên men + Hàm lượng đường saccharose bổ sung 11%.
+ pH tối ưu trong khoảng 4 – 4,5.
+ Nhiệt độ lên men tối ưu nhất được chọn là 370C.
Với quy trình tạo sản phẩm như trên, “Sản phẩm probiotic điều” có chất lượng cảm quan được đánh giá vào loại khá. Và tổng số vi khuẩn L. acidophilus trong sản phẩm là 1,57x109cfu/ml.
Qua đó, chúng tôi nhận thấy môi trường dịch ép điều sau khi loại bỏ tanin , là môi trường phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển đối với vi khuẩn L. acidophilus
với các thông số về điều kiện sống đã được khảo sát ở trên.
Kết quả đạt được từ quá trình khảo sát sẽ là tiền đề cho những nghiên cứu sâu hơn nhằm góp phần hoàn thiện sản phẩm.
2. Kiến nghị
Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên chúng tôi chưa khảo sát hết các yếu tố ảnh hưởng trong suốt quy trình tạo sản phẩm. Vì vậy chúng tôi có một số kiến nghị như sau:
- Tiến hành nghiên cứu trên nguồn gốc của nguyên liệu ở các tỉnh khác như: Bình Phước, Đaklak, … hiện tại chúng tôi đang khảo sát trên nguyên liệu lấy tại Xuân Lộc (Đồng Nai).
- Tiến hành khảo sát trên giống nguyên liệu là điều vàng hay điều đỏ. - Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến chất lượng sản phẩm. - Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấy đến quá trình lên men.
- Khảo sát thời gian bảo quản của sản phẩm nước giải khát - Khảo sát thời gian bảo quản của sản phẩm probiotic.
TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
[1]. Bộ Y Tế (2008), Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học
trong thực phẩm, NXB Hà Nội.
[2]. Đại học công nghiệp TP. Hồ Chí Minh (2009), Giáo trình công nghệ sản xuất
đường, NXB TP. Hồ Chí Minh.
[3]. Nguyễn Thị Hồng Hà (2003), Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm lactic probiotic, Viện cơ điện nông nghiệp và sau thu hoạch.
[4]. Nguyễn Đức Lượng (2004), Thí nghiệm công nghệ sinh học (tập 2), Thí nghiệm vi sinh vật, NXB ĐHQG TPHCM
[5]. Lê Văn Việt Mẫn (2011), Công nghệ chế biến thực phẩm, NXB ĐH Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
[6]. Phạm Thị Nga (2011), Nghiên cứu sản xuất sản phẩm probiotic nước cà rốt từ vi khuẩn L. plantarum, ĐH Đà Nẵng.
[7]. Nguyễn Hồng Khôi Nguyên (2012), Giáo trình Công nghệ bảo quản và chế biên rau quả, Tài liệu nội bộ Trường Đại học Lạc Hồng.
[8]. Hồ Thị Bích Phượng (2011), nghiên cứu quy trình tạo sản phẩm “Nước cà chua bổ sung probiotic”, ĐH Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh.
[9]. Lê Hà Vân Thư (2008), Nghiên cứu quy trình tạo đồ uống lên men từ gạo lức, ĐH Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh.
[10]. Hà Duyên Tư (2006), Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, NXB Khoa học và kỹ thuật.
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
[11]. Ana Lucia F.Pereira (2010), Probiotic beverage from cashew apple juice fermented with Lactobacillus casei.
[12]. Kyung Young Yoon (2004), Fermentation of beet juice by beneficial lactic acid bateria, The Journal of Microbiology.
[14]. Rey M (2007), Isolation identification of autochthonous Bifidobacteria anh comparistion of its growth on different natural food product, the internet journal of Microblogy, volume 3, number 2.
[15]. Ventura M (2004), Insight into the taxonomy, genetics and physiology of bifidobacteria Antonie Leuwenhoek.
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Phƣơng pháp xác định hàm ẩm nguyên liệu Tiến hành
Lấy cốc sứ và đũa thủy tinh đem sấy khô ở 1050C đến trọng lượng không đổi. Để nguội trong bình hút ẩm (khoảng 15 phút), cân bằng cân phân tích bốn số lẻ cuối. Sau đó cho vào cốc cân 10g mẫu đã được xay thật nhuyễn, dùng đũa thủy tinh dàn đều mẫu thành lớp mỏng, cân tất cả ở cân phân tích với sai số không quá 0,0003g.
Cho tất cả vào trong tủ sấy ở 1050C, sấy đến trọng lượng không đổi. Trong khi sấy, cứ một giờ dùng đũa thủy tinh nghiền nhỏ các phần vón cục, sau đó lại tiếp tục sấy. Sau mỗi giờ sấy lại tiến hành kiểm tra lượng ẩm thoát đi bằng cách lấy mẫu đem cân ở cân phân tích, trước khi cân cần phải làm nguội trong bình hút ẩm (khoảng 15 phút). Tiếp tục kiểm tra cho đến khi trọng lượng của mẫu không còn thay đổi và kết quả hai lần cân liên tiếp không được cách nhau quá 0,0003g.
Tính kết quả
Phần trăm ẩm được xác định theo công thức:
X (%) = ) ( 100 ) ( 1 2 1 G G G G Trong đó:
G: trọng lượng của cốc và đũa thủy tinh, g.
G1: trọng lượng của cốc, đũa thủy tinh và mẫu trước khi sấy, g. G2: trọng lượng của cốc, đũa thủy tinh và mẫu sau khi sấy, g.
Phụ lục 2: Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng đƣờng tổng (TCVN 4594 – 88) Dụng cụ – hóa chất Dụng cụ Cân phân tích có độ chính xác đến 0,001g. Bình lọc chân không. Bình định mức 100ml. Phễu lọc thủy tinh.
Bình tam giác 500ml có nhánh (kitasato).
Dụng cụ thông thường của phòng thí nghiệm như: pipet, buret, giấy lọc, …
Hóa chất
Dung dịch Kẽm acetat (Zn(CH3COO)2) 30%. Dung dịch Kaliferocyanua (K4Fe(CN)6) 15%.
Dung dịch Feling A: hòa tan 40g đồng sunfat ngậm 5 phân tử nước (CuSO4.5H2O)trong nước cất và pha thành 1000ml. Dung dịch Feling B: hòa tan 200g kalinatritactrat (C4H4KNaO6.4H2O) vào 400 – 500ml nước cất, trộn với 150g natri hydroxit (NaOH) đã hòa tan trong 200 – 300ml nước, thêm nước cất thành 1000ml.Dung dịch Sunfat sắt Ш (Fe2(SO4)3): hòa tan 50g sắt (Ш) sunfat trong 400 – 500ml nước cất, thêm 100ml acid sunfuaric đậm đặc (H2SO4 – d = 1,84), để nguội, thêm nước cất vừa đủ 1000ml.
Dung dịch Natri hydroxit NaOH 30%, 1%. Dung dịch Kalipermanganat (KMnO4) 0,1N.
Dung dịch acid clohydric HCl (đậm đặc). Dung dịch Phenolphtalein 1%.
Tiến hành
Chuẩn bị mẫu
Mẫu rắn: đem giã hoặc xay nhỏ tạo thành một dạng đồng nhất, rồi nhanh chóng cho vào bình thủy tinh khô, sạch. Cân từ 2 – 10g mẫu, chuyển toàn bộ vào bình định mức dung tích 100ml, tráng kỹ cốc bằng nước cất, lượng nước cho vào bình khoảng 80ml.
Mẫu lỏng: trộn đều và đuổi khí cacbonic trong mẫu (nếu có) bằng máy khuấy từ. Dùng pipet hút 10 – 15ml vào bình định mức 100ml, thêm nước khoảng 80ml.
Thêm 2ml dung dịch Kẽm acetat 30% và 2ml dung dịch Kaliferocyanua 15% nước cất vừa đủ 100ml, lắc đều, lọc qua giấy lọc 5ml dung dịch đầu tráng rửa bình và bỏ đi.
Xác định hàm lƣợng đƣờng
- 2ml dịch lọc, nước cất vừa đủ 20ml. - 1ml dung dịch acid clohydric đậm đặc.
Đem đun trong nồi cách thủy, giữ nhiệt độ trong bình là 700
C trong 5 phút. Lấy bình ra làm nguội nhanh dưới vòi nước, trung hòa dung dịch bằng dung dịch Natri hydroxyt 30% và 1% với chỉ thị phenolphtalein 1% đến màu hồng.
Cho thêm vào bình tam giác 20ml dung dịch Feling A, 20ml dung dịch Feling B. Lắc đều, đun sôi đúng 3 phút (kể từ lúc sôi), để nghiêng cho lắng tủa. Dung dịch trong bình phải có màu xanh đậm của đồng sunfat, nếu không phải làm lại với lượng dịch lọc ít hơn. Lọc, rửa tủa đồng oxit qua phễu thủy tinh có màng xốp nhiều lần với nước cất đun sôi (15 – 25ml nước cất/lần) cho đến khi nước rửa trung tính, bỏ tất cả phần nước chỉ giữ lại phần tủa.
Hòa tan kết tủa đồng oxit trong bình tam giác với 20 – 25ml dung dịch Sunfat sắt Ш tiếp tục lọc, rửa qua phễu lọc xốp vào bình tam giác 500ml mới (kitasato), cho đến khi nước rửa trung tính. Dịch lọc này được đem định phân với dung dịch