Mẫu Tổng số vi sinh vật hiếu khí(CFU/ ml) Coliforms (CFU/ml) E.coli (CFU/ml) Hoa nhãn 3,5 . 10 KPH KPH Hoa rừng 6.10 KPH KPH Thiên nhiên 3,5.10 KPH KPH Sữa chúa 6,5.10 KPH KPH Cà phê 5.10 KPH KPH Đa hoa 4,5.10 KPH KPH
Nhận xét: Số lượng vsv hiếu khí trong 6 mẫu mật ong nằm trong khoảng 35- 70
TB/ml, cho thấy nguyên liệu mật ong đều đảm bảo chỉ tiêu về vi sinh vật hiếu khí: hàm lượng vi sinh vật dưới 102 TB/ml
Kết luận: Nguồn mật ong sử dụng làm nguyên liệu cần đảm bảo đủ các yêu cầu về cảm quan, vsv, các chỉ tiêu về hóa lý đúng theo TCVN về chất lượng mật ong như đã phân tích. Trong đề tài này chúng tơi chọn mật ong đa hoa vừa thơm, ngon, sánh trong.
3.2.3. Nghiên cứu tạo chế phẩm đồ uống dạng bột.
Có nhiều phương pháp để sản xuất các loại bột hòa tan từ các dịch lỏng như sấy tan trống, sấy đông khô, sấy phun…. Tất cả các phương pháp này đều có những ưu nhược điểm riêng và đều có tính khả thi trong việc cơng nghiệp hóa.
Trong công nghệ sấy phun, các điểm mấu chốt cần nghiên cứu là xác định công thức phối trộn ban đầu và chế độ sấy thích hợp. Vì thế trong nghiên cứu đồ uống chức năng dạng bột, nghiên cứu bổ sung chất mang, xác định tỉ lệ bổ sung mật ong và điều chỉnh nồng độ chất khô của dịch trước khi sấy phun về các thơng số thích hợp.
Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu
3.2.3.1. Xác định nồng độ chất mang trong quá trình sấy phun.
Dấm táo mèo có hàm lượng chất khơ thấp (2%) không thể sấy trực tiếp thành dạng bột, cần bổ sung chất mang. Maltodextrin là một loại chất mang được sử dụng nhiều trong sấy phun, đặc biệt là trong sấy các sản phẩm có đường, protein, các chất keo khác. Maltodextrin là vật liệu có thể hịa tan trong nước và là một chất mang có khả năng bảo vệ vật liệu bên trong nó khỏi q trình oxy hóa [10]. Tỉ lệ chất mang và chất khơ trong dịch chiết là những thông số cần xác định. Đề tài đã tiến hành thử nghiệm sấy phun các mẫu dấm táo mèo có tỉ lệ chất mang khác nhau trong điều kiện sấy giống nhau là: Nhiệt độ đầu vào là 150oC, tốc độ bơm dịch 16ml/phút, nồng độ chất khô 20%. Bảng 3.7: Ảnh hƣởng của tỷ lệ chất mang đến chất lƣợng sản phẩm Tỉ lệ chất Maltodextrin 12/20 13/20 14/20 15/20 Kết quả Độ ẩm 9,8% 8,2% 6,9% 6,65% Hiệu suất 27,6% 49,6% 48,7% Nhận xét Bột dính khơng thu được sản phẩm, màu vàng đậm Tạo thành bột, vẫn bám dính trên thành, màu vàng Bột mịn, tơi, màu vàng nhạt Bột mịn, tơi, màu vàng nhạt
Kết quả cho thấy tỉ lệ chất mang/ hàm lượng chất khô 12/20 không thu được bột, trọng lượng nhẹ, bột bị bám dính trên thành, chuyển sang màu vàng đậm mùi cháy. Với hàm lượng 13/20 đã tạo thành bột,nhưng vẫn bị bám dính trên thành. Cịn tỉ lệ chất mang 14/20 và 15/20 đều cho thấy hiệu suất sản phẩm tốt, tạo bột, mịn, tơi. Tuy nhiên tỉ lệ chất mang cao làm cho sản phẩm không đạt chất lượng do hàm lượng dấm bị giảm, do đó độ tinh khiết của sản phẩm bị kém đi, mùi sản phẩm bị
Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu
kém đi. Vì vậy đề tài lựa chọn tỉ lệ chất mang/hàm lượng chất khô là 14/20 đế sấy phun.
3.2.3.2. Xác định tỉ lệ mật ong
Mật ong là nguyên liệu ảnh hưởng nhiều tới khả năng tạo sản phẩm, lượng mật ong thấp thì sản phẩm sau sấy khơng hài hịa do q chua, cịn hàm lượng mật ong cao thì rất khó sấy do độ nhớt cao sản phẩm bám dính nhiều trên thành máy. Vì vậy hàm lượng mật ong bổ sung vào là bao nhiêu cần xác định sao hợp lý, thuận lợi cho quá trình sản xuất. Trong thí nghiệm này tỉ lệ mật ong được bổ sung vào dịch từ 6%- 9%. Bảng 3.8: Ảnh hƣởng của tỉ lệ mật ong đến chất lƣợng sản phẩm Tỉ lệ mật ong 6% 7% 8% 9% Kết quả Axit 4,26% 3,9% 3,6% 3,24% Độ ẩm 6,3% 6,7% 7,9% 9,2% Đường 24,1% 28,5% 29.8% 32,4% Hiệu suất 46,7% 47,2% 39,5% 21,5% Nhận xét Bột mịn, tơi, vị chua, màu vàng nhạt Bột mịn, tơi, vị hài hòa, màu vàng nhạt Tạo thành bột, bám dính trên thành, màu vàng nhạt Tạo thành bột bám dính trên thành,màu vàng
Từ kết quả thu được trên bảng cho thấy khi tỉ lệ mật ong càng cao thì nồng độ axit càng thấp, ngược lại độ ẩm lại tăng dần. Do độ nhớt mật ong cao nên với tỉ lệ mật ong 9% bột đã bị bết dính trên thành, bột bị cháy chuyển sang màu vàng, có mùi khét, tỉ lệ mật ong 8% bột không bị cháy nhưng vẫn cịn bị bết dính trên thành. Ở tỉ lệ 6% và 7% đều thu được bột, nhưng với tỉ lệ 6% bột có vị chua cịn ở 7% bột đã hài hòa giữa vị chua của dấm và vị ngọt của mật ong. Vì thế trong đề tài này sấy với tỉ lệ mật ong 7% là thích hợp nhất.
Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu
3.2.3.3. Xác định nồng độ chất khô trước khi sấy.
Trong công nghệ sấy phun, nồng độ chất khô của dịch trước khi sấy có vai trị rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, hiệu suất thu hồi sản lượng sấy phun. Nồng độ chất khô của dịch cần sấy quá cao sẽ gây ra sự cố cháy sản phẩm, vón cục…giảm chất lượng sản phẩm, hiệu suất thu hồi thấp, thao tác sấy khó khăn. Nồng độ chất khô quá thấp sẽ hao tổn năng lượng, sản lượng thấp, hiệu quả kinh tế kém. Đối với các sản phẩm khác nhau, phụ thuộc vào độ nhớt, thành phần cấu tạo và các tính chất lí hóa khác, thơng số về nồng độ chất khơ thích hợp cho q trình sấy sẽ khơng giống nhau. Tuy nhiên dịch trước sấy phun được khuyến cáo là nên khống chế nồng độ chất khô ở 10-40%. Đề tài thử nghiệm các mẫu sấy phun có kết quả ở bảng 3.9.
Bảng 3.9: Ảnh hƣởng của nồng độ chất khô đến chất lƣợng sản phẩm Nồng độ chất khô 15% 20% 25% Kết quả Axit 3,6% 4,2% 3,7% Độ ẩm 4,69% 6,65% 6,72% Hiệu suất 43,3% 49,5% 20% Nhận xét Tạo bột mịn, tơi màu vàng nhạt Tạo bột mịn tơi, màu vàng nhạt Tạo bột, vẫn bám dính trên thành,màu vàng
Từ kết quả trên bảng cho thấy hàm lượng chất khô sẽ cho ta sản lượng cao hơn, nhưng nếu nồng độ chất khô quá cao sẽ làm sản phẩm bị bết dính vón cục, hiệu suất thu hồi thấp. Ở nồng độ 25% tạo bột nhưng vẫn bị bám dính, bột chuyển màu vàng và do tỉ lệ maltodextrin cao nên nồng độ axit thấp. Còn với nồng độ chất khô 15%, 20% tạo bột, mịn màu vàng nhạt, nhưng với nồng độ 20% cho hiệu suất cao hơn. Vì vậy sấy dịch với nồng độ 20% chất khơ là thích hợp nhất.
Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu
3.2.3.4. Xác định chế độ sấy phun thích hợp
Các thơng số điều khiển của chế độ sấy phun bao gồm: nhiệt độ đầu vào, nhiệt độ đầu ra, tốc độ bơm nhập liệu. Các thông số này ảnh hưởng qua lại lẫn nhau, ví dụ như tốc độ bơm nhiên liệu sẽ ảnh hưởng đến nhiệt độ đầu ra… Vì thế xác định chế độ sấy phun thích hợp là xác định tập hợp thơng số tối ưu nhất.
Dịch sử dụng có hàm lượng maltodextrin 14%, mật ong 7%, khi đó hàm lượng chất khô đi vào thiết bị sấy phun là 20%.
Nhiệt độ khơng khí sấy:
Thơng số nghiên cứu là nhiệt độ dịng khí vào, vì nhiệt độ dịng khí ra phụ thuộc nhiều yếu tố. Dựa trên nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật sấy phun trong sản xuất bột chanh dây với các nhiệt độ dịng khí vào từ 145oC đến 185oC của Đại học Bách Khoa, chúng tơi lựa chọn nhiệt độ dịng khí vào ở các chế độ 150oC, 160oC, 170oC. Xác định hiệu suất thu hồi sản phẩm, độ ẩm của mẫu khi sấy. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.10.
Bảng 3.10: Ảnh hƣởng của nhiệt độ đầu vào đến chất lƣợng sản phẩm
Nhiệt độ đầu vào 150oC 160oC 170oC
Kết quả Độ ẩm 8,5% 6,8% 5,4% Hiệu suất 46,2% 51% 47,5% Nhận xét Tạo bột, vẫn bám dính trên thành Bột mịn ,tơi, màu vàng nhạt Bột mịn, tơi, màu vàng, mùi lạ Kết quả cho thấy, khi nhiệt độ đầu vào thấp hay quá cao đều ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Ở nhiệt độ dịng khí vào 150oC độ ẩm sau q trình sấy của sản phẩm cao (8,5%) hiệu suất thu hồi thấp, do tốc độ nhập liệu cao làm tăng thể tích các hạt chất lỏng, lượng khơng khí nóng khơng đủ để làm khơ nên vẫn bám dính trên thành trong thiết bị. Ở nhiệt độ 170oC hiệu suất thu hồi thấp, bột chuyển sang
Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu
màu vàng có mùi lạ. Ở nhiệt độ 160oC cho hiệu suất thu hồi cao nhất, độ ẩm của mẫu sấy là 6,8%. Vì vậy nhiệt độ khơng khí đầu vào là 160oC được lựa chọn để sản xuất sản phẩm.
Tốc độ bơm nhập liệu:
Lưu lượng nhập liệu có liên quan đến tốc độ bơm nhập liệu, năng suất thiết bị, nhiệt độ khơng khí đầu ra [16], [19]. Hệ thống bơm nhập liệu là bơm nhu động, tốc độ bơm được thay đổi 15, 17, 19 ml/phút. Các thông số giữa nguyên không đổi là chất khô 20%, nhiệt độ sấy 160oC. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.11:
Bảng 3.11: Ảnh hƣởng của tốc độ bơm nhập liệu đến chất lƣợng sản phẩm
Tốc độ bơm nhập liệu 15 17 19 Kết quả Độ ẩm 6,25% 6,65% 8,7% Hiệu suất 51,2% 52% 24,5% Nhận xét Tạo bột mịn, tơi, màu vàng nhạt, thời gian kéo dài.
Tạo bột mịn, tơi, màu vàng nhạt.
Tạo bột, màu vàng nhạt, bám dính
trên thành. Kết quả cho thấy, tốc độ bơm nhập liệu tăng đồng nghĩa với thời gian lưu của vật sấy trong buồng sấy giảm, độ ẩm sẽ tăng, phần hạt dính trong buồng sấy cũng tăng dẫn đến hiệu suất thu hồi sản phẩm sau quá trình sấy phun giảm. Tốc độ bơm nhanh (19ml/vịng) mẫu chưa kịp khơ, độ ẩm sản phẩm cuối cao dẫn đến sản phẩm bị dính trong buồng sấy nhiều làm hiệu suất thu hồi giảm (24,5%). Tuy nhiên khi tốc độ nhập liệu thấp (15ml/phút) thì thời gian sấy kéo dài, tốn năng lượng. Vì vậy, tốc độ nhập liệu 17ml/phút hiệu suất sấy phun đạt 52%, độ ẩm mẫu là 6,65% được lựa chọn.
3.3. Quy trình sản xuất bột dấm táo mèo mật ong
Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu
Táo mèo
Sơ chế
Ngâm nước muối
Xay nhỏ
Lên men rƣợu:
- Nhiệt độ nuôi cấy: 28- 300 C. - pH môi trường ban đầu: 4,5. - Không bổ sung các thành phần vi lượng khác.
- Thời gian lên men 3- 4 ngày. Rửa sạch Nấm men Saccharomyces cerevisiae(tỷ lệ 10%) Đường (bổ sung tỷ lệ 8,1%) Lên men dấm: - Nồng độ cồn ban đầu: 6%
- Nồng độ axit acetic bổ sung ban đầu: 0,6%
- Lượng đường saccharose bổ sung: 9g/l - Cao nấm men: 0,5g/l
- Glycerol: 0,5g/l
- Lượng chất khống bổ sung vào mơi trường lên men: MgSO4.7H2O : 0,25g/l KH2PO4 : 0,25g/l
(NH4)2HPO4 : 0,5g/l.
Vi khuẩn
K.saccharivoransA2
Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu Thanh trùng (1000C trong 30 phút) Lọc thô Tàng trữ Lọc tinh Dấm táo mèo Sấy phun bột:
Nhiệt độ đầu vào:160oC Tốc độ nhập liệu: 17ml/phút Hàm lượng chất khô :20Bx
Bột dấm táo mèo mật ong
Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
1. Xác định được các thông số lên men thích hợp nhất đối với chủng vi khuẩn
K. saccharivorans A2 là: Nồng độ tiếp giống: 9%, nồng độ cồn ban đầu: 6%,
nồng độ axit axetic bổ sung ban đầu: 0,6%, lượng đường saccharose bổ sung: 9 g/l, cao nấm men: 0,5 g/l, glycerol: 0,5 g/l. Lượng chất khoáng bổ sung vào môi trường lên men: MgSO4.7H2O: 0,25 g/l, KH2PO4: 0,25 g/l, (NH4)2HPO4: 0,5 g/l. Sản phẩm dấm táo mèo thu được có nồng độ axit axetic 4,53 %, thích hợp để phối chế sản phẩm nước giải khát dấm táo mèo.
2. Nghiên cứu được động học quá trình lên men dấm táo mèo của chủng K. Saccharivorans_A2: nồng độ axit axetic đạt 4,53% sau 120 giờ.
3. Phân tích được một số chỉ tiêu cảm quan, hóa học và vi sinh vật của dấm táo mèo.
4. Xác định được một số thơng số của q trình sản xuất đồ uống dấm táo mèo mật ong dạng bột bằng công nghệ sấy phun (nồng độ chất khô là 20oBx, bổ sung 14% maltodextrin, mật ong 7%, sấy ở nhiệt độ 160oC, tốc độ nhập liệu 17ml/phút) từ đó xây dựng nên quy trình cơng nghệ sản xuất.
KIẾN NGHỊ
Sản xuất bột chức năng từ dấm táo mèo với nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe hoàn toàn khả thi, cần tiếp tục giai đoạn bảo quản, đóng gói… đưa ra thị trường.
Sản phẩm dấm táo mèo có thể tiếp tục sử dụng làm nguyên liệu chế biến các đồ uống khác.
Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt
1. Nguyễn Thị Việt Anh (2011), Nghiên cứu công nghệ sản xuất đồ uống chức năng từ quả táo mèo bằng phương pháp lên men axetic sử dụng vi khuẩn acetobacter, Đề
tài Cấp Bộ Công Thương, Viện Công nghiệp Thực phẩm.
2. Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (2009): Vi sinh vật học,
NXB Giáo dục, Hà Nội, tr. 242- 243.
3. Đỗ Thị Kim Loan (2016), Nghiên cứu sản xuất dấm từ phế phụ phẩm trong sản xuất rượu gạo bằng phương pháp lên men chìm, Luận án tiến sĩ kĩ thuật, Viện Công nghiệp Thực phẩm
4. Đỗ Tất Lợi(1996), Cây thuốc, vị thuốc Việt Nam, NXB Đại học Y Hà Nội.
5. Lê Thanh Mai (2005), Các phương pháp phân tích trong ngành cơng nghệ lên
men, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
6. Đinh Thị Kim Nhung (2002), “Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng tạo màng dầy của vi khuẩn Acetobacter xylinum”, Những vấn đề cơ bản trong khoa học sự sống, tr. 975- 978.
7. Trần Đình Tuấn, Nguyễn Văn Trọng (2012) “Phát triển cây Sơn tra (Táo Mèo) ở tỉnh Yên Bái”, Khoa học và Công nghệ Tập 92
8. Lương Đức Phẩm (2011), Sản xuất và sử dụng chế phẩm sinh học trong nông nghiệp, NXB Giáo dục Việt Nam, tr. 162- 182.
9. Nguyễn Hữu Phúc (1998), Các phương pháp lên men thực phẩm truyền thống ở
Việt Nam và các nước trong vùng, NXB Nông Nghiệp.
10. Phạm Thu Trang (2012), Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm giàu Flavonoid từ lá sen để ứng dụng trong đồ uống, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ
Luận văn Thạc sĩ Sinh học Phạm Thị Hậu
Tài liệu tiếng anh
11. Dhouha Mamlouk, Maria Gullo (2011), “Axetic Axit Bacteria: Physiology and Carbon Sources Oxidation”, Indian Journal of Microbiology, 53(4), pp. 377- 384. 12. De Ory L, L.E. Romero, D. Cantero (1999), “Maximum yield axetic axit fermenter”, Bioprocess Engineering, 21(2), pp. 187-190.
13. Hutkins Robert W (2006), Microbiology and Technology of Fermented Foods,
Blackwell Publishing Professional, USA, pp. 397- 419.
14. Ignacio de Ory, Luis E. Romero, Domingo Cantero (2002), “Optimum starting- up protocol of a pilot plant scale acetifier for vinegar production”, Journal of Food
Engineering, 52(1), pp. 31- 37.
15. Jin-Nam Kim, Jong-Sok Choo, Young-Jung Wee (2005), “Culture Medium Optimization for Axetic Axit Production by a Perimmon Vinegar- Derived Bacterium”, Applied Biochemistry and Biotechnology, 123(1), pp. 861- 869.
16. Jan Pisecky (2002). Handbook of Industrial Drying, Volume 1, Part III: Evaporation and Spray Drying in the Dairy Industry, p. 715 - 743.
17. Kazunobu Matsushita, Hirohide Toyama, Naoto Tonouchi, Akiko Okamoto Kainuma (2016), Axetic axit bacteria: Ecology and physiology, Springer Japan
K.K., Japan.
18. Larrea Fernanda Ruiz, Rocio Fernandez Pezez, Carmen Torres, Susana Sanz (2010), “Rapid molecular methods for enumeration and taxonomical identification of axetic axit bacteria responsible for submerged vinegar production”, Eur Food Res Technol, 231(5), pp. 813- 819.