Mẫu A B C D E
Tổng điểm 116 77 102 96 91
Điểm trung bình 3,87a 2,57d 3,40bc 3,20bc 3,03bc
Các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng cho biết sự khác biệt có ý nghĩa thống kê
Quá trình lên men rượu luôn tạo ra các axit hữu cơ bao gồm: axetic, lactic, xitric, pyruvic và succinic nhưng nhiều hơn cả là axetic và lactic, tạo nên vị chua của sản phẩm lên men [35]. Cả 5 mẫu được nhận xét là có vị chua nhiều hơn ngọt, do lượng đường trong dịch tương đối thấp. Tuy nhiên, trong 5 mẫu thì vị chua của mẫu A tương ứng dịch lên men bởi chủng nấm men S. cerevisiae 7012 hài hòa hơn cả, hậu vị dễ chịu, được ưa thích nhất.
Như vậy, trong cả hai thí nghiệm đánh giá cảm quan tiêu chí mùi thơm và vị chua của dịch sau lên men bằng phương pháp cho điểm thì mẫu A - dịch lên men bởi chủng nấm men S. cerevisiae 7012 đều được yêu thích nhất trong 5 mẫu.
3.2.5 Thảo luận kết quả chọn chủng nấm men thích hợp
64 - Chủng có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt trên môi trường dịch thủy phân bã đậu nành;
- Quá trình lên men chuyển hóa, tăng thêm các chất hòa tan dễ tiêu hóa, có lợi, có hoạt tính chống oxi hóa cao,…
- Quá trình lên men đem lại hương vị tốt, hài hòa cho sản phẩm;
Từ các kết quả thu được ở trên cho thấy:
- Cả 4 chủng nấm men đều có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt trong môi trường dịch thủy phân bã đậu nành. Trong đó, chủng nấm men S. boulardii
CNCM I-745 là chủng probiotic, có tốc độ sinh trưởng nhanh và mật độ tế bào cao hơn các chủng còn lại.
- Trong dịch sau lên men, xét về hàm lượng protein hòa tan, axit amin, lượng đường khử, hàm lượng polyphenol thì dịch bã đậu nành sau lên men bởi chủng nấm men S. boulardii CNCM I-745 có hàm lượng cao hơn các chủng còn lại.
- Hàm lượng isoflavone của dịch sau lên men bởi cả 4 chủng đều tăng lên so với dịch trước khi lên men. Và hàm lượng isoflavone aglycone cũng tăng lên so với trước lên men, giúp tăng khả dụng sinh học của isoflavone.
- Trong dịch sau lên men của 4 chủng đều có hàm lượng chất có hoạt tính chống oxy hóa (hoạt tính quét gốc tự do DPPH) tăng so với dịch trước lên men. Trong đó, dịch lên men bởi chủng S. boulardii có hàm lượng chất có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất.
- Về tiêu chí cảm quan, trong dịch thủy phân bã đậu nành có những hợp chất mùi không mong muốn, có mùi đậu ngái, khó chịu; Sau quá trình lên men, các enzym trong nấm men và các chất trung gian trao đổi chất phản ứng với các tiền chất hương thơm trong bã đậu để tạo ra nhiều loại chất bay hơi mong muốn, giúp khắc phục các khuyết điểm về mùi của bã đậu, đồng thời tạo ra mùi thơm đặc biệt hơn cho sản phẩm.
- Cả hai thí nghiệm đánh giá cảm quan tiêu chí mùi thơm và vị chua của dịch sau lên men bằng phương pháp cho điểm thì mẫu dịch lên men bởi chủng nấm men S. cerevisiae 7012 được yêu thích nhất trong 4 mẫu.
65 - Chủng nấm men S. boulardii CNCM I-745, chủng probiotic sinh trưởng phát triển tốt trên môi trường dịch thủy phân bã đậu nành, là nguồn vi sinh vật có lợi cho đường ruột và ngoài ra quá trình lên men còn sinh một số sản phẩm thứ cấp, có hoạt tính chống oxi hóa cao, tăng giá trị dinh dưỡng của phụ phẩm, làm đồ uống chức năng.
- Chủng nấm men S. cerevisiae 7012 giúp khắc phục các khuyết điểm về mùi của bã đậu, cải thiện mùi vị của bã đậu, tạo hương thơm ưa thích nhất, làm tăng tính cảm quan cho sản phẩm.
Chúng tôi sẽ tiếp tục tiến hành nghiên cứu các điều kiện lên men của 2 chủng được lựa chọn ở trên và khả năng phối hợp hai chủng để tạo đồ uống lên men từ dịch thủy phân bã đậu nành nhằm làm tăng giá trị sử dụng của bã đậu nành, cải thiện chức năng có lợi cho sức khỏe và tính chất cảm quan của đồ uống lên men từ bã đậu.
3.3 Kết quả nghiên cứu điều kiện lên men thích hợp trên dịch thủy phân bã đậu của chủng nấm men S. cerevisiae 7012 đậu của chủng nấm men S. cerevisiae 7012
3.3.1 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men bởi chủng S. cerevisiae 7012 bởi chủng S. cerevisiae 7012
Tiến hành lên men dịch thủy phân bã đậu nành thanh trùng có bổ sung 2% đường saccarose; mật độ nấm men bao đầu ≈ 2,5.106 CFU/ml, nhiệt độ lên men 30oC; thời gian lên men 24 giờ. Khảo sát các điểm pH là 3,5; 4,0; 4,2; 4,5; trong đó pH 4,2 chính là pH của dịch sau thủy phân. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.9:
Bảng 3.9 Các chỉ tiêu của dịch trước và sau lên men bởi chủng nấm men
S.cerevisiae 7012 ở các điểm pH
Các chỉ tiêu của dịch
Dịch trước lên men
Dịch sau lên men
pH 3,5 pH 4,0 pH 4,2 pH 4,5 Mật độ tế bào (×107 CFU/ml) 0,25±0,01 3,24±0,21 3,31±0,15 3,44±0,13 3,56±0,1 Hàm lượng đường khử, mg/100ml 2168±3,2a 611±0,8b 595±0,6c 590±1,1d 590±0,2d Hàm lượng protein hòa tan, mg/100ml
66 Hàm lượng axit amin và peptit mạch ngắn, mg/100ml 447±1,9a 342±1,7b 341±1,1b 341±1,3b 341±0,9b Hàm lượng polyphenol, mg GAE/100ml 26,8±0,16a 19,7±0,08b 20,2±0,17c 20,6±0,13d 20,4±0,10e Hàm lượng chất có hoạt tính chống oxy hóa, mgVTMC/100ml 0,52±0,011a 0,81±0,009b 0,88±0,017c 0,97±0,015d 0,96±0,013d Lượng CO2 thoát ra, g/100ml - 0,90±0,02 0,94±0,02 0,98±0,02 1,02±0,02 pH của dịch - 3,37 3,82 3,93 4,24 Độ rượu v/v - 0,96 1,07 1,18 1,21
Các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng cho biết sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05)
Nhận xét:
Từ kết quả phân tích, so với mẫu không lên men thì dịch lên men có hàm lượng đường khử, protein hòa tan, axitamin và peptit mạch ngắn, ở 4 mức pH nghiên cứu đều giảm; sự chênh lệch thành phần có khác nhau nhưng không nhiều. Mật độ tế bào nấm men sau 24 giờ lên men đều tăng lên hơn 1 log CFU/ml. Chứng tỏ, với dải pH khảo sát, không ảnh hưởng nhiều đến khả năng thích nghi, sinh trưởng, phát triển lên men chủng nấm men S. cerevisiae 7012 trên dịch thủy phân bã đậu nành.
Đối với hợp chất polyphenol, có thể có các liên kết với một số thành phần của thành tế bào đậu tương. Trong quá trình enzym thủy phân làm các liên kết này bị phá vỡ, làm giải phóng, tăng thêm axit p-hydroxylbenzoic và syrigic dẫn tới lượng pholyphenol tổng số được tăng lên. Tuy nhiên sau quá trình lên men, hàm lượng pholyphenol đều giảm đi một lượng nhỏ. Theo Vong và cs năm 2019, trong quá trình lên men, một số thành phần trong hợp chất polyphenol được chuyển hóa và cũng có 1 số thành phần được tạo ra, nên hàm lượng hợp chất polyphenol thay đổi không theo quy luật, cần nghiên cứu thêm.
67 Cả 4 mẫu sau lên men đều có hoạt tính chống oxy hóa cao hơn so với mẫu không lên men. Trong đó, hai mẫu ở điều kiện pH 4,2 và 4,5 cho hoạt tính chống oxy hóa cao hơn. Bên cạnh đó, tính chất cảm quan về mùi vị của 2 mẫu này cũng được đánh giá là tốt hơn.
Điểm pH 4,2 có một ưu điểm, đó là pH của dịch sau thủy phân. Dịch có thể lên men luôn mà không cần chỉnh pH, việc này vừa giảm lượng hóa chất bổ sung, vừa tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sản xuất. Chủng có khả năng lên men tốt, tăng hoạt tính chống oxy hóa, cho tính chất cảm quan tốt. Nên chúng tôi chọn giữa nguyên pH của dịch sau thủy phân để tiến hành lên men, khảo sát các điều kiện tiếp theo của chủng.
3.3.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men bởi chủng S. cerevisiae 7012 men bởi chủng S. cerevisiae 7012
Tiến hành lên men dịch thủy phân bã đậu nành thanh trùng có bổ sung 2% đường saccarose; mật độ nấm men bao đầu ≈ 2,5.106 CFU/ml pH của dịch lên men 4,2; thời gian lên men 24 giờ; nhiệt độ lên men khảo sát: 20, 25, 30, 35oC; Kết quả được thể hiện ở bảng 3.10:
Bảng 3.10 Các chỉ tiêu của dịch trước và sau lên men bởi chủng nấm men
S.cerevisiae 7012 ở các điểm nhiệt độ
Các chỉ tiêu của dịch
Dịch trước lên
men
Dịch sau lên men
20oC 25oC 30oC 35oC Mật độ tế bào (×107 CFU/ml) 0,25±0,01 2,65±0,23 2,88±0,27 3,31±0,15 2,94±0,21 Hàm lượng đường khử, mg/100ml 2168±3,2 a 613±1,1b 609±2,5 b 589±2,1c 529±1,8 d Hàm lượng polyphenol, mg GAE/100ml 26,8±0,16a 19,6±0,06b 19,8±0,11b 20,6±0,04d 20,1±0,15c Hàm lượng chất có hoạt tính chống oxy hóa, mgVTMC/100ml 0,52±0,01a 0,83±0,01b 0,85±0,004b 0,98±0,01c 0,91±0,01d Lượng CO2 thoát ra, g/100ml - 0,73±0,02 0,84±0,02 0,96±0,02 1,08±0,02
68 Độ chua,
mg/100ml 502,3 637 637 661,5 710,5
pH của dịch 4,20 4,09 4,07 3,95 3,90
Độ rượu v/v - 1,01 1,07 1,18 1,56
Các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng cho biết sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05)
Nhận xét:
Từ hàm lượng đường khử còn lại, lượng CO2 thoát ra, sau 24 giờ ở 4 mẫu lên men cho thấy, khi nhiệt độ tăng dần từ 20oC đến 35oC thì khả năng lên men chủng nấm men S. cerevisiae 7012 trên dịch bã đậu nành tăng dần. Phù hợp với đặc tính nấm men S. cerevisiae có nhiệt độ tối ưu nằm trong giới hạn 28÷32oC.
Tại điểm nhiệt độ 35oC, có tốc độ lên men nhanh nhất; sau 24 giờ lên men, lượng CO2 thoát ra nhiều nhất, hàm lượng đường khử còn lại ít nhất, dẫn đến lượng cồn tạo ra cao nhất trong 4 mẫu lên men.
Ở hai điều kiện nhiệt độ thấp 20oC và 25oC, tốc độ lên men chậm hơn, lượng đường khử còn lại nhiều hơn, nhưng cao hơn không nhiều.
Cả 4 điểm nhiệt độ lên men đều cho dịch sau lên men có hoạt tính chống oxy hóa cao hơn dịch thủy phân, cao nhất là mẫu lên men ở nhiệt độ 30oC.
Về mặt cảm quan, dịch sau lên men ở nhiệt độ 30℃ và 35℃ có mùi cốm, mùi hoa quả thơn dịu, không còn mùi bã đậu, thoảng mùi cồn, có màu vàng ánh. Trong khi đó, dịch sau lên men ở nhiệt độ 20℃ và 25℃ có mùi thơm không rõ rệt, còn mùi bã đậu, thoang thoảng mùi cồn, vị hơi chua.
Qua các phân tích kết quả ở trên có thể thấy, ở 30℃ dịch lên men có hàm lượng chất có hoạt tính chống oxy hóa cao hơn. Và đồng thời, sản phẩm sau lên men cho tính chất cảm quan tốt về màu, mùi và vị. Do đó, lựa chọn nhiệt độ 30℃ cho các nghiên cứu tiếp theo.
3.3.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng đường saccarose bổ sung đến quá trình lên men bởi chủng S. cerevisiae 7012
Tiến hành lên men dịch thủy phân bã đậu nành thanh trùng; mật độ nấm men bao đầu ≈ 2,5.106 CFU/ml; pH của dịch 4,2; nhiệt độ lên men 30oC; thời gian lên men 24 giờ. Khảo sát lượng đường saccarose bổ sung vào dịch: 0%, 1%, 2%, 3%; Kết quả được thể hiện ở bảng 3.11:
69 Bảng 3.11 Các chỉ tiêu của dịch sau lên men bởi chủng nấm men S.cerevisiae
7012 với lượng đường saccarose bổ sung khác nhau
Các chỉ tiêu của dịch
Dịch trước lên men
Dịch sau lên men với lượng đường saccarose bổ sung 0% 1% 2% 3% Mật độ tế bào (×107 CFU/ml) 0,25±0,01 1,91±0,11 2,21±0,07 3,28±0,15 3,26±0,21 Hàm lượng đường khử, mg/100ml 1152±2,6a 639±1,1b 599±2,5c 603±2,1c 628±1,8d Hàm lượng protein hòa tan, mg/100ml 555±2,7a 489±1,8b 452±1,1c 431±2,3d 411±1,3e Hàm lượng axit amin và peptit mạch ngắn, mg/100ml 447±1,9a 397±1,3b 355±1,6c 340±0,9d 321±1,3e Hàm lượng polyphenol, mg GAE/100ml 26,8±0,16a 25,8±0,06b 25,5±0,16b 22,9±0,04c 22,7±0,11c Hàm lượng chất có hoạt tính chống oxy hóa, mgVTMC/100ml 0,52±0,011a 0,69±0,01b 0,85±0,01c 0,99±0,01d 1,01±0,01d Lượng CO2 thoát ra, g/100ml - 0,24±0,02 a 0,53±0,02b 0,98±0,02c 1,35±0,02d pH của dịch 4,20 4,09 4,01 3,94 3,89 Độ rượu v/v - 0,38 0,76 1,18 1,66
Các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng cho biết sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05)
Nhận xét:
Kết quả phân tích cho thấy, từ lượng tế bào nấm men ban đầu, khi tăng hàm lượng đường saccarose bổ sung thì mật độ tế bào tăng. Tuy nhiên, nấm men vẫn phát triển và tăng sinh khối ngay cả khi không bổ sung đường. Do dịch bã đậu nành sau quá trình thủy phân đã tạo ra một lượng cơ chất nhất định để nấm men có thể tồn tại và tăng sinh khối.
70 Khi thay đổi lượng đường bổ sung, các chỉ tiêu của dịch ở các mẫu sau lên men đều khác nhau có ý nghĩa. Tăng lượng đường bổ sung, lượng sinh khối tăng, tốc độ lên men tăng.
Sau lên men, trong dịch lượng chất có hoạt tính chống oxy hóa tăng so với trước lên men. Mẫu 0% mặc dù sinh khối nấm men có tăng, tuy nhiên lượng dinh dưỡng sẵn có trong dịch không đủ nên nấm men lên men chậm, phân giải thêm được một ít thành phần trong dịch; lượng chất chống oxy hóa có tăng lên nhưng tăng ít. Khi tăng lượng đường bổ sung, hàm lượng chất có hoạt tính chống oxy hóa tăng lên. Sự chênh lệch lượng chất có hoạt tính chống oxy hóa giữa các mẫu 0%, 1% và 2% là có ý nghĩa thống kê. Khi tăng lượng đường bổ sung đến 3% hàm lượng chất chống oxy hóa chênh lệch không đáng kể so với mẫu bổ sung 2% đường.
Giữa tỉ lệ bổ sung 2% và 3% đường, sự chênh lệch hàm lượng chất chống oxy hóa sau lên men không đáng kể mà mẫu bổ sung 3% đường có độ cồn tạo ra lớn 1,66 %. Vì vậy, với tiêu chí độ rượu thấp, hàm lượng chất chống oxy hóa cao nên chúng tôi chọn lượng đường saccarose bổ sung là 2% cho các nghiên cứu tiếp theo.
3.3.4 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ giống ban đầu đến quá trình lên men bởi chủng S. cerevisiae 7012 quá trình lên men bởi chủng S. cerevisiae 7012
Tiến hành lên men dịch thủy phân bã đậu nành thanh trùng có bổ sung 2% đường saccarose; pH của dịch 4,2; nhiệt độ lên men 30oC; thời gian lên men 24 giờ. Khảo sát mật độ giống ban đầu: 105, 5.105, 106, 5.106 CFU/ml; Kết quả được thể hiện ở hình 3.3, 3.4, bảng 3.12:
Hình 3.3 Đường cong sinh trưởng của chủng nấm men S. cerevisiae 7012 với các mật độ giống ban đầu khác nhau với các mật độ giống ban đầu khác nhau
71 Từ hình 3.3, đường cong sinh trưởng của chủng nấm men S. cerevisiae
7012 với các mật độ giống ban đầu khác nhau, cho thấy nếu mật độ giống ban đầu là 5.106 CFU/ml, chủng thích nghi ngay, mật độ tế bào tăng nhanh trong 10 giờ đầu, mật độ đạt ≈ 37.106 CFU/ml, giữ cân bằng trong 4 giờ tiếp theo, sau đó chuyển sang pha suy vong. Sau 30 giờ, mẫu còn mật độ nấm men là thấp nhất.
Với mật độ giống ban đầu là 106 CFU/ml, chủng thích nghi trong 2 giờ đầu sau đó mật độ tế bào nấm men tăng nhanh trong 12 giờ, cũng đạt được mật độ ≈ 37.106 CFU/ml, giữ cân bằng trong 12 giờ tiếp theo, đến 24 giờ mới bắt đầu giảm.
Khi mật độ giống ban đầu là 5.105 CFU/ml thì nấm men cần thời gian thích nghi dài hơn, 5 giờ đầu mật độ tế bào nấm men tăng chậm, pha log diễn ra từ giờ thứ 6 đến giờ thứ 18 và mật độ cân bằng trong 8 giờ tiếp theo. Mật độ cao nhất đạt được thấp hơn so với hai mẫu có mật độ cấp giống ban đầu là 106 và 5.106
CFU/ml.
Còn với mật độ giống ban đầu là 105 CFU/ml, nấm men cần thời gian thích nghi dài hơn nữa, trong 24 giờ đầu mật độ tế bào nấm men luôn là thấp nhất trong 4 mẫu, mật độ nấm men ban đầu này quá thấp, có khả năng nhiễm vi sinh vật ngoại lai tăng cao hơn.
- Khả năng lên men của chủng nấm menS. cerevisiae 7012 ở các mật độ giống ban đầu khác nhau:
Hình 3.4 Lượng CO2 thoát ra của chủng nấm menS. cerevisiae 7012 ở các mật độ giống ban đầu khác nhau
72 Cùng với khả năng sinh trưởng, nấm men có mật độ cấp giống ban đầu là