5.2.1 Phương pháp xác định hàm lượng nước [47]
Cân chính xác 1g dịch nghiên cứu, đem sấy khơ ở nhiệt độ 100-1050C đến khối lượng khơng đổi. Lấy khối lượng ban đầu trừ khối lượng sau khi sấy khơ từ đĩ ta tính được hàm lượng nước trong mẫu.
5.2.2 Phương pháp định lượng hàm lượng đường bằng phương pháp so màu trên máy quang phổ UV-1601 PC [14] [15] [43]
* Nguyên tắc: xác định hàm lượng đường trong mẫu dựa trên phản ứng màu đặc trưng bởi đường và chất hữu cơ với sự hiện diện của H2SO4 đậm đặc.
* Tiến hành:
Bước 1: Thiết lập đồ thị chuẩn và mối tương quan giữa hàm lượng glucose chuẩn với OD490
Chuẩn bị glucose chuẩn với các nồng độ sau:
Số thứ tự 1 2 3 4 5 6 7 Glucose (ml) 1 2 3 4 5 6 7 H2O (ml) 99 98 97 96 95 94 93
[C] mg/l 10 20 30 40 50 60 70 Ghi chú: [C]: nồng độ glucose
Tiến hành phản ứng so màu: dung dịch glucose chuẩn : phenol 5% : H2SO4 đậm đặc = 1 : 1 : 5, lắc nhẹ, đều, để lắng.
¾Bước 2: Xác định glucose trong dịch nghiên cứu Cân 1g dịch trái thanh long.
Dịch được chiết với cồn 900 nĩng 3 lần với tỷ lệ cồn : mẫu = 10 : 1. Tiếp tục như trên (2 lần) với cồn 800 nĩng.
Cơ cạn dịch lọc rồi pha lỗng với nước cất.
Cho phản ứng màu: dung dịch đường : phenol 5% : H2SO4 đậm đặc = 1 : 1 : 5 lắc nhẹ, đều, để lắng.
Đo OD490. Suy ra lượng đường cĩ trong dịch nghiên cứu dựa vào đồ thị chuẩn.
5.2.3 Phương pháp xác định hàm lượng chất khơ bằng chiết quang kế cầm tay [49]
Khi đi từ một mơi trường (khơng khí) vào một mơi trường khác (chất lỏng) tia sáng sẽ bị lệch đi (khúc xạ).
Nếu chất lỏng là một dung dịch chất hịa tan (dung dịch đường, muối,…) dựa trên độ lệch của tia sáng ta cĩ thể xác định được hàm lượng chất khơ.
5.2.4 Phương pháp xác định nồng độ rượu [15]
Chưng cất 100ml dịch lên men ở hệ thống chưng cất cồn, thu nhận 70-80ml dịch ngưng đọng, pha lỗng bằng nước cất đến 100ml. Đo độ cồn trong dịch ngưng đọng bằng cồn kế rồi quy về độ cồn chuẩn ở 150C.
5.2.5 Phương pháp xác định acid tổng số [63]
* Nguyên tắc: Xác định hàm lượng acid trong dung dịch nghiên cứu bằng dung dịch kiềm chuẩn, nhờ sự đổi màu của thuốc thử.
* Tiến hành:
Lấy 20ml mẫu nghiên cứu, thêm 30ml nước cất và 5 giọt chất chỉ thị
(chất chỉ thị gồm hỗn hợp: 0,2% metyl đỏ trong dung dịch rượu 700 và 0,1% xanh metylen trong dung dịch rượu 700 theo tỷ lệ 1 : 1)
Đem chuẩn độ bằng KOH 0,1N cho đến khi dung dịch chuyển từ màu tím sang màu xanh lá mạ.
Từ số ml KOH 0,1N đã sử dụng cĩ thể tính được hàm lượng acid tổng số cĩ trong dung dịch bằng biểu thức
V b a
X = . .1000 X: hàm lượng acid tổng số (g/l) a: lượng KOH đã chuẩn độ
b: lượng acid tương đương 1ml KOH 0,1N tính theo mg (hệ số quy đổi)
V: thể tích mẫu phân tích (ml)
Hệ số quy đổi: acid acetic 0,0060; acid lactic 0,0090; acid tartric 0,0075; acid malic 0,0067; acid citric 0,0064.
5.2.6 Phương pháp xác định nitơ tổng số bằng phương pháp Kjeldahl [12] [33]
* Nguyên tắc: Dưới tác dụng của H2SO4 đặc ở nhiệt độ cao, các hợp chất cĩ chứa nitơ bị phân hủy và bị oxy hĩa đến CO2 và H2O, cịn nitơ chuyển thành amoniac (NH3) và tiếp tục kết hợp với H2SO4 tạo thành muối amoni sulfat.
* Tiến hành:
¾Bước 1: Vơ cơ hĩa nguyên liệu
Lấy 10ml mẫu cho vào bình Kjeldahl, thêm 5ml H2SO4 đậm đặc và 1-2 giọt chất xúc tác (CuSO4 : K2SO4 = 1 : 9).
Đặt bình Kjeldahl vào tủ hốt và đun cho đến khi dịch trong bình trong suốt và cĩ màu xanh da trời. Để nguội và định mức thành 100ml.
¾Bước 2: Cất đạm
Cho vào bình hứng 10ml H2SO4 0,1N và 3 giọt chỉ thị Tashiro. Đặt bình hứng sao cho đầu mút của ống sinh hàn ngập trong dung dịch H2SO4 0,1N.
Hút 10ml dung dịch mẫu đã vơ cơ hĩa đã pha lỗng thành 100ml cho vào bình phản ứng. Thêm vào đĩ 5ml NaOH 30%.
Cho nước từ vịi qua ống làm lạnh, đun sơi nước trong bình đốt. Quá trình chưng cất tiến hành trong khoảng 10 phút.
¾Bước 3: Chuẩn độ lượng H2SO4 cịn thừa trong bình hứng bằng NaOH 0,1N cho đến lúc dung dịch biến đổi màu từ tím hồng sang xanh lá mạ.
Thực hiện 3 lần thử thật và 3 lần thử khơng để lấy trị số trung bình * Cách tính: cứ 1ml H2SO4 0,1N tương ứng với 1,42.10-3g N V T b a l g N( / )=14,2×( − )× ×10−4×1000
a: Số ml NaOH 0,1N trung bình của 3 lần thử khơng b: Số ml NaOH 0,1N trung bình của 3 lần thử thật V: thể tích mẫu đem vơ cơ hĩa
T: hệ số hiệu chỉnh
Pthơ =N × 6,25 (Pthơ: Protein thơ)
5.2.7 Phương pháp xác định hàm lượng Vitamin C [33]
* Nguyên tắc: Vitamin C ở dạng khử cĩ 2H ở nhĩm enol rất linh động nên cĩ khả năng khử một số chất màu như iod, xanh metylen. Dựa trên tính chất đĩ mà người ta cĩ thể định lượng Vitamin C.
* Tiến hành: Cân 1g mẫu vật cho vào cối sứ cùng với 2ml HCl 2%, nghiền cho tới lúc tạo thành một dung dịch đồng nhất, thêm vào cối 10ml HCl 2% rồi cho vào ống đong, thêm nước cất vào cho tới lúc tổng dung tích là 50ml. Khuấy đều, sau đĩ đem lọc. Lấy chính xác 20ml dịch lọc cho vào bình tam giác 100ml, thêm vào đĩ 1ml tinh bột 1% đem chuẩn độ với dung dịch iod cho tới khi xuất hiện màu xanh nhạt.
Cứ 1ml iod tương ứng với 0,00088g Vitamin C a V V V X × × × × = 3 2 1 0,00088 100 % V1: Số ml iod dùng chuẩn độ V2: Số ml dịch mẫu pha lỗng V3: Số ml dịch mẫu đem chuẩn độ a: số g nguyên liệu 5.3 Các phương pháp tốn học [28] [48] m n i n i X X ∑ ± = = 1 X: trung bình mẫu
Xi: giá trị của mỗi kết quả thí nghiệm từ thứ 1 n S t m=± × đến thứ n n: số lần thí nghiệm n X X S n i i 2 1 ) (
∑
= − ± = m: sai sốS: phương sai mẫu
t: biến chuẩn hĩa của X, tra trong bảng phân phối Student
5.4 Phương pháp đánh giá cảm quan
Phương pháp đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm của Hà Duyên Tư (1991) và Nguyễn Thị Hồng Thư (1989) [53] [58] (xem phụ lục).
PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ XỬ LÝ VÀ CHẾ BIẾN TRÁI THANH LONG THÀNH DỊCH QUẢ LÀM MƠI TRƯỜNG NUƠI CẤY NẤM MEN.
6.1 Khảo sát thành phần dịch trái thanh long Bình Thuận
Khi sử dụng trái thanh long (cĩ nguồn gốc Bình Thuận) làm nguyên liệu chế biến mơi trường thích hợp cho nuơi cấy nấm men, chúng tơi đã tiến hành khảo sát thành phần của dịch trái thanh long.
Dịch trái thanh long thu được từ cách xử lý sau: trái thanh long sau khi lột
vỏ, cắt thành miếng cho vào máy ép trái cây. Sau khi loại bỏ phần xác quả ta cĩ
dịch trái thanh long. Dịch trái thanh long cĩ màu trắng đục, nhớt (độ nhớt 2000
CP-centipoise), cĩ lẫn một số mảnh vỏ rất nhỏ màu đen của hạt thanh long.
Thành phần hĩa học của dịch trái thanh long được ghi nhận ở bảng 6.1 Bảng 6.1 Thành phần hĩa học dịch trái thanh long Bình Thuận Thành phần Hàm lượng Thành phần Hàm lượng
Nước 88,66 % Nitơ tổng số 0,249 g/l
Glucose 5,7 g/l Protein 1,56 g/l Frutose (*) 2,67 g/l Vitamin C 2,21 mg/100g
Hàm lượng chất khơ 130Bx Vitamin B1 (*) 0,42 mg/100g Tổng khống (*) 0,6% Acid tổng số 4,59 g/l
pH 4,61 (*): Kết quả của Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm
Bảng 6.2 Thành phần một số dịch quả được sử dụng trong sản xuất rượu vang Thành phần hĩa học Muối khống (mg/100g) Vitamin (mg/100g) Tên quả H2O (%) Protein (g/l) Glucose (g/l) Ca P Fe B1 B2 PP C Nho ngọt 73,1 4 14,8 15,3 19,8 0,5 0,05 0,04 0,2 3 Nho ta 79,7 4 2,7 34,8 18,3 1,2 / / / / Dâu tằm 84,71 3 9,19 / / / / / / / Cam 65,6 7 6,3 25,5 17,3 0,3 0,06 0,02 0,2 30 Chuối tiêu 53,8 1 15,7 5,6 19,6 0,4 0,03 0,04 0,5 4 Dứa ta 54,3 5 3,0 9,0 10,2 0,3 0,3 0,05 0,1 14 Mận / 5 3,3 23,8 17,0 / 0,05 0,03 0,4 3 Mơ 73,8 0,8 9,0 24,1 22,4 1,8 0,03 0,05 0,6 6
Ở bảng 6.1 chúng tơi quan tâm nhiều đến những thành phần quan trọng của dịch quả như: hàm lượng đường, protein thơ, thành phần khống và vitamin.
Hàm lượng đường cĩ trong dịch trái thanh long: glucose 5,7g/l, fructose 2,67g/l. Kết quả này cho thấy hàm lượng đường của dịch trái thanh long tương đối thấp so với một số dịch quả khác (nho ngọt cĩ hàm lượng glucose 14,8g/l; dâu tằm cĩ hàm lượng glucose 9,19g/l) nhưng cũng cao hơn dịch quả dứa và mận (xem bảng 6.2). Chính vì hàm lượng đường thấp nên dịch trái thanh long cĩ vị lạt. Trong khi đĩ đường là nguồn cơ chất tối cần thiết cho quá trình lên men etylic, ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng rượu và hương vị của sản phẩm lên men. Đây
cũng là đặc điểm chúng tơi đặc biệt quan tâm khi sử dụng dịch trái thanh long làm mơi trường nuơi cấy nấm men.
Hàm lượng đạm của dịch trái thanh long khá thấp (protein thơ 1,56g/l) so với hàm lượng đạm của một số dịch quả khác như cam (protein thơ 7g/l), dứa (protein thơ 5g/l) nhưng cũng cao hơn dịch quả mơ (0,8g/l), chuối (1g/l).
Hàm lượng acid hữu cơ của dịch trái thanh long 4,59g/l cĩ pH=4,61. Độ pH ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm tạo thành, do vậy cần phải điều chỉnh pH thích hợp trước khi sử dụng dịch trái thanh long lên men.
Trong dịch trái thanh long cịn cĩ hàm lượng khống, vitamin (C, B1) chiếm tỷ lệ đáng kể. Theo Lê Văn Tố (năm 2000) trong thịt trái thanh long cịn chứa một số nguyên tố khống như: calcium (10,2mg/100g), sắt (3,37mg/100g), Mg, P, K, Na…
Từ các kết quả trên cho thấy dịch trái thanh long tuy cĩ nguồn đạm khơng cao nhưng chứa một lượng hydratcacbon (đường, acid hữu cơ), vitamin, các nguyên tố khống đáng kể. Nếu ta biết bổ sung những gì cịn thiếu một cách hợp lý thì dịch trái thanh long cũng sẽ là mơi trường thích hợp để nuơi cấy nấm men tạo nước giải khát lên men. Điều nhận xét này thiết nghĩ là hồn tồn cĩ cơ sở khoa học và thực tiễn. Vấn đề cần quan tâm tiếp theo là sẽ sử dụng, chế biến trái thanh long như thế nào để cĩ được dịch trái thích hợp làm mơi trường lên men trong quy trình tạo nước giải khát.
6.2 Chế biến và xử lý trái thanh long làm mơi trường nuơi cấy nấm men men
Thành phần dinh dưỡng của mơi trường nuơi cấy ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, phát triển và lên men của nấm men cũng như ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm.
Trong quá trình sản xuất nước trái cây lên men từ trái thanh long, dịch nước quả cần cĩ chất lượng ổn định tạo điều kiện để nấm men lên men tốt, cho sản phẩm chất lượng cao, tăng hình thức cho sản phẩm, đồng thời giảm giá thành sản phẩm điều này cĩ ý nghĩa lớn trong thực tiễn sản xuất. Do đĩ khâu chế biến trái thanh long để tạo mơi trường thích hợp cho quá trình lên men đĩng vai trị hết sức quan trọng. Chúng tơi đã áp dụng nhiều biện pháp thu dịch trái thanh long khác nhau:
Phương pháp trích ly bằng nhiệt độ để thu dịch trái thanh long [46] Phương pháp trích ly dịch trái thanh long bằng cách bổ sung đường (tạm gọi là làm dịch sirơ)
Phương pháp thu dịch trái thanh long bằng sử dụng máy ép trái cây.
6.2.1 Phương pháp trích ly bằng nhiệt độ để thu dịch trái thanh long
Bằng yếu tố nhiệt độ (đun sơi trong 15 phút) trích ly các dưỡng chất ra khỏi trái thanh long. Kết quả thu được dịch trái thanh long sau khi lọc bỏ bã là dịch trong, cĩ màu vàng. Phương pháp này thu được dịch cĩ màu vàng, trong, khơng cĩ lẫn các hạt đen cũng như các mảnh vỏ của hạt đen thanh long. Bên cạnh đĩ, trong quá trình đun sơi hàm lượng dinh dưỡng trong trái thanh long sẽ bị giảm do mất đi một số vitamin, acid hữu cơ và protein, điều này ít nhiều sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm lên men. Tuy vậy đây cũng là phương pháp tốt cần được quan tâm nghiên cứu tiếp.
6.2.2 Phương pháp trích ly dịch trái thanh long bằng cách bổ sung đường
Trích ly dịch trái thanh long bằng cách ngâm trong mơi trường cĩ nồng độ đường cao hay cịn gọi là làm sirơ thanh long. Đây là phương pháp trong dân gian hay sử dụng để chiết lấy dịch quả. Trong mơi trường cĩ nồng độ đường cao, các chất dinh dưỡng cĩ trong trái thanh long sẽ hịa tan ra mơi trường ngồi, thu được
dịch sirơ sau 7-10 ngày sau khi loại bỏ xác bã. Lượng dịch thu được trong, hơi cĩ màu vàng nhạt, hàm lượng đường rất cao. Trong quá trình lên men, thành phần mơi trường cĩ hàm lượng đường cao sẽ gây ra hiện tượng mất cân bằng sinh học của tế bào nấm men. Vì vậy để nuơi cấy nấm men thì lượng dịch này phải được pha lỗng 2-4 lần bằng nước sơi để nguội nhằm đạt được hàm lượng đường thích hợp. Do cĩ sự pha lỗng đĩ mà các chất dinh dưỡng cĩ trong mơi trường cũng bị giảm đi rất nhiều.
6.2.3 Phương pháp thu dịch trái thanh long bằng cách sử dụng máy ép trái cây
Trái thanh long sau khi lột bỏ vỏ thu được thịt trái cho vào máy ép trái cây để được dịch trái thanh long. Dịch thu được cĩ màu trắng đục, cĩ lẫn một số mảnh vỏ rất nhỏ màu đen của hạt thanh long, nhớt (độ nhớt 2000 CP). Chính vì những tính chất nĩi trên mà chúng tơi phải tìm một số biện pháp để xử lý dịch trái thanh long như:
Xử lý bằng Ca(OH)2 [47]
Xử lý bằng lịng trắng trứng gà [47] Xử lý bằng cách lọc qua vải lọc
6.2.3.1 Xử lý dịch trái thanh long bằng Ca(OH)2 và bằng lịng trắng trứng gà
Ca(OH)2 và lịng trắng trứng gà đều cĩ khả năng kết lắng các vẫn cặn, bột quả, mảnh vỏ của hạt cĩ trong dịch quả, làm dịch quả trong, tăng hình thức cho sản phẩm lên men [47].
Cho Ca(OH)2 và lịng trắng trứng với các hàm lượng khác nhau được bổ
sung vào 100ml dịch thanh long, khuấy đều, để yên 30-45 phút, lượng dịch thu
được cĩ ở bảng 6.3
Bảng 6.3 Dịch trái thanh long (100ml) được xử lý bằng Ca(OH)2 và lịng trắng trứng gà Nguyên liệu xử lý Hàm lượng (g) Thể tích dịch trái thanh long
thu được (ml)
Màu dịch trái thanh long sau xử lý
Ca(OH)2 0,1 0,2 1 2 3 4 0 0 10 5 rất ít 0 Màu trắng đục Màu xanh mạ
Dịch trong, màu xanh mạ→vàng chanh Dịch trong, màu xanh mạ→vàng chanh
Xanh mạ→vàng chanh Xanh mạ→vàng chanh Lịng trắng trứng gà 10 20 30 40 45 50 Rất ít Rất ít Rất ít 70 70 70 Trắng đục Trắng đục Trắng đục Trắng đục Trắng hơi đục Trắng hơi trong
Nhận xét: Các số liệu ở bảng 6.3 cho thấy:
Lượng dịch thu được bằng cách xử lý Ca(OH)2 quá ít, nhiều nhất chỉ cĩ 10ml/100ml dịch trái thanh long khi xử lý 1g Ca(OH)2. Hơn nữa màu của sản phẩm bị biến đổi, theo chúng tơi trong dịch trái thanh long cĩ các acid hữu cơ đã tác dụng với Ca(OH)2 tạo phản ứng màu xanh mạ. Do đĩ phương pháp xử lý dịch trái thanh long bằng Ca(OH)2 theo chúng tơi khơng phải là phương pháp tối ưu.
So với phương pháp xử lý bằng Ca(OH)2 thì phương pháp xử lý bằng lịng trắng trứng lượng dịch trong thu được nhiều hơn (khoảng 70ml/100ml dịch trái thanh long hoặc khoảng 280ml/1kg trái thanh long) nhưng vẫn khơng mang lại
hiệu quả kinh tế. Vì lượng lịng trắng trứng tiêu hao khá lớn 40-50g tương đương khoảng 1,5-2 trứng gà để xử lý 100ml dịch trái thanh long. Hiệu suất thu được quá thấp 46,67%-50%.
6.2.3.2 Xử lý bằng cách lọc qua vải lọc
Dịch trái thanh long thu được qua máy ép trái cây được lọc qua vải lọc, gạn bỏ phần bột quả và mảnh vỏ của hạt thanh long ở trên vải, thu được dịch trái thanh long qua lọc. Do dịch trái thanh long cĩ độ nhớt, cĩ lẫn mảnh vỏ của hạt
