CHƯƠNG 2 : VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2 Nội dung nghiên cứu
2.2.2 Thuyết minh quy trình
Lựa chọn
Mục đích: Nguyên liệu được lựa chọn là quả tươi, không bị sâu, dập nứt. Cách thực hiện: thủ công bằng tay và mắt thường
Yêu cầu: Vỏ cịn ngun vẹn, khơng bị sâu, dập nứt, bị đất cát bám vào.
+ Thanh long ruột đỏ: chọn quả có vỏ màu đỏ sậm, mỏng da căng mọng. Khối lượng trái dao động từ 300-550 g/trái.
+ Dứa: chọn quả có màu vàng tươi, có độ chín >70%. Khối lượng trái dao động từ 850-1000 g/trái.
Xử lý
Mục đích: loại bỏ phần đất cát, một phần vi sinh vật và vỏ không sử dụng được, thu lấy phần thịt trái dễ dàng để chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo. Cắt nhỏ phần thịt quả để thuận lợi cho quá trình kế tiếp. Khi cắt nhỏ, q trình cấp đơng diễn ra nhanh hơn, ngồi ra cịn thuận lợi cho quá trình xay sau này.
Thực hiện: phương pháp thủ cơng, có sử dụng dao
Yêu cầu: rửa từng trái dưới vòi nước sạch nhằm loại bỏ đất cát và loại bỏ một
phần vi sinh vật bám trên bề mặt quả.
+ Thanh long ruột đỏ: nguyên liệu được tách phần vỏ và cuống trái. Sau đó được cắt thành từng miếng vuông 3x3x5 cm.
+ Dứa: nguyên liệu được cắt bỏ 2 đầu, gọt bỏ vỏ, mắc lấy phần thịt quả. Sau đó cắt thành từng miếng vng 3x3x5 cm.
Thu hồi dịch quả
Phương pháp xay – ép (đối chứng)
Xay
Mục đích: xé nhỏ cấu trúc của nguyên liệu, phá vỡ cấu trúc tế bào.
Thực hiện: sử dụng máy xay sinh tố Philips công suất 600W, xay từ mức thấp
Yêu cầu: thu được dịch quả một cách đồng nhất về trạng thái và thành phần, tế
bào thịt quả phải được phá vỡ hồn tồn. Sử dụng cối xay có thể tích 1500ml, lưỡi dao dài 4cm.
Ép
Mục đích: trình tách dịch quả ra khỏi khối quả nghiền, tận thu dịch quả. Thực hiện: phương pháp thủ công, sử dụng túi lọc và ép dịch quả.
Yêu cầu: thu được dịch quả một cách đồng nhất về trạng thái và thành phần.
Phương pháp cấp đơng
Cấp đơng
Mục đích: tăng hiệu suất thu hồi dịch quả, bảo quản nguyên liệu. Thực hiện: cho nguyên liệu đã xử lý vào hộp, bỏ vào ngăn đông. Yêu cầu: nhiệt độ từ -14 đến -180C, thời gian 24 giờ đến 60 ngày.
Rã đơng:
Mục đích: tăng hiệu suất thu hồi dịch quả, bảo quản nguyên liệu.
Thực hiện: cho hộp chứa nguyên liệu đã cấp đơng vào mơi trường khơng khí
để rã đông.
Yêu cầu: thời gian rã đông nhanh, dụng cụ sạch sẽ nhằm hạn chế dịch quả bị
nhiễm vi sinh. Nhiệt độ rã đơng: nhiệt độ phịng.
Ép: (thực hiện như phương pháp xay – ép).
Phương pháp ủ enzyme pectinase
Xay: (thực hiện như phương pháp xay – ép). Ủ Enzyme:
Mục đích: Enzyme pectinase giúp thủy phân pectin trong thịt quả, giúp giảm
bớt độ nhớt hỗ trợ quá trình lọc tăng hiệu suất.
Thực hiện: thịt quả sau khi xay được cho vào vật dụng chứa đựng, sau đó bổ
sung lượng enzyme pectinase sẽ cho vào bằng cách rải đều enzyme trên bề mặt dịch quả rồi dùng dụng cụ bếp đã thanh trùng khuấy đều để enzyme có thể thủy phân một cách triệt để.
Yêu cầu: hỗn hợp sẽ có mùi hương nhẹ đặc trưng của enzyme, độ nhớt giảm đáng kể.
+ Thanh long ruột đỏ: Ủ enzyme pectinase 0,35% ở 350C trong 50 phút. + Dứa: Ủ enzyme pectinase 0,03% ở 350C trong 30 phút.
Lọc thơ
Mục đích: lọc bỏ phần bã lơ lửng, thu dịch quả.
Thực hiện: phương pháp thủ cơng có sử dụng vải lọc hoặc rây lọc.
Yêu cầu: vệ sinh vải lọc và rây lọc trước khi dùng để tránh nhiễm chéo. Đổ từ
từ để tránh hao hụt dịch quả.
Phối trộn
Mục đích: phối trộn hai dịch quả với nhau theo tỷ lệ thanh long ruột đỏ và dứa
là 70:30.
Thực hiện: cân chính xác lượng dịch mỗi loại trước khi phối trộn. Yêu cầu: thanh trùng dụng cụ chứa đựng trước khi phối trộn.
Chuẩn hóa
Mục đích: tạo dịch lên men phù hợp – môi trường thích hợp cho nấm men hoạt động, chuẩn bị cho quá trình lên men.
Thực hiện:
- Điều chỉnh hàm lượng chất khô: Hàm lượng chất khô cần đạt được trước khi lên men khoảng 220Bx. Do vậy dịch quả sau thu hồi chưa đạt hàm lượng chất khơ như trên thì cần tiến hành pha chế như sau: bổ sung đường saccharose để chuẩn hóa dung dịch đã phối chế, đo độ brix liên tục cho đến khi đạt yêu cầu.
- Điều chỉnh pH: pH hỗn hợp cần đạt được trước khi lên men là 4. Nếu dịch quả có pH < 4 thì bổ sung NaHCO3 để trung hịa hoặc pH > 4 thì thêm acid citric.
Yêu cầu: điều chỉnh hàm lượng chất khô và pH hỗn hợp theo đúng yêu cầu TSS = 22oBx, pH = 4,0.
Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật để chuẩn bị mơi trường cho q trình lên men,
tránh để vi sinh vật lên men gây hư hỏng, ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm men.
Thực hiện: Sau khi chuẩn hóa, cho dịch vào các bình tam giác dùng nút gịn đóng miệng bình và cho vào nồi nước để đun sơi.
u cầu: Chú ý bỏ các bình vào nồi rồi mới đun sôi để tránh làm nứt vỡ bình.
Lượng nước phải cao hơn lượng dịch quả trong bình. Thanh trùng ở nhiệt độ 800C trong 15 phút.
Lên men
Mục đích: cho nấm men vào hỗn hợp dịch quả nhằm chuyển hóa đường thành
etanol, CO2 và các sản phẩm phụ khác, tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm.
Thực hiện: Hỗn hợp sau khi thanh trùng được làm nguội ở nhiệt độ phòng trước khi lên men. Cho hỗn hợp dịch quả lên men vào thiết bị lên men (phải đảm bảo vô trùng).
Kiểm tra chất lượng giống nấm men bằng phương pháp xác định số lượng tế
bào bằng phương pháp nhuộm đếm trực tiếp trên kính hiển vi đạt tiêu chuẩn. Tiếp theo bổ sung vào dịch lên men lần lượt với tỷ lệ 0,4%; 0,5%; 0,6% và 0,7% (so với 100g dịch quả) để thực hiện quá trình lên men. Sau đó khảo sát khả năng lên men sau 4 giờ, 8 giờ và 12 giờ bằng hai phương pháp vận hành lên men:
Lên men đối chứng trong bình tam giác có gắn nút bơng. Lên men trong hệ thống tự thiết kế.
Yêu cầu:
Kiểm tra bình nitơ trước khi lắp vào ống dẫn và chỉnh áp lực van tổng để dòng khí qua 4 bình là như nhau. Đồng thời kiểm tra hệ thống xem có bị hở khơng.
Giống nấm men sử dụng Saccharomyces cerevisiae thuộc men khô Saf-instant của công ty S.I.Lesaffre, độ ẩm 5%. Nấm men mua về được bảo quản trong thoáng mát 2-50C, sử dụng trong 8 ngày từ khi mở bao bì. Trước khi cho vào lên men tiến hành kiểm tra chất lượng men giống bằng phương pháp nhuộm và đếm số tế bào nấm men để xác định số lượng tế bào đạt ≥ 12 – 14 triệu tế bào/1 ml dịch men giống
và số lượng tế bào chết không quá 2-4%. Được kiểm tra 2 ngày/lần trước khi lên men.
Khi cho nấm men vào bình phải lắc đều để nấm men chìm xuống đáy và tránh đơng tụ trên bề mặt dịch quả.
Hình 2.4: Sơ đồ thiết kế hệ thống lên men quy mơ phịng thí nghiệm
Làm lạnh
Mục đích: Ức chế nấm men nhằm ngưng q trình lên men. Ngồi ra làm lạnh
sau khi lên men để chuẩn bị cho quá trình ly tâm, vì trong quá trình ly tâm sẽ sinh nhiệt có thể gây hư hỏng sản phẩm nên làm lạnh để giảm thiểu vấn đề này.
Thực hiện: cho dịch quả vào lọ ly tâm, sau đó đặt ở ngăn đông cho đến khi nhiệt độ giảm xuống đạt theo yêu cầu.
Yêu cầu: nhiệt độ dịch quả yêu cầu làm lạnh là 2 – 50C.
(2) (3) (4) (5) (5) (1) (1). Bình khí nitơ (2). Bình bẫy khí (3). Bình lọc (4). Bình lên men (5). Bình hấp phụ CO2 Van điều chỉnh khí
Ly tâm
Mục đích: loại bỏ hồn toàn chất rắn đục, bã lơ lửng bên trong dung dịch, giúp
làm trong sản phẩm, tăng giá trị cảm quan.
Thực hiện: sử dụng máy ly tâm
Yêu cầu: 4 lọ ly tâm phải có khối lượng bằng nhau.
Thông số kĩ thuật: sau khi máy ly tâm đạt 4000 vòng, ly tâm trong 30 phút.
Lọc
Mục đích: sau khi ly tâm, dung dịch tách ra làm 2 phần rõ rệt, phần trên là nước trong, phần dưới là cặn. Mục đích của cơng đoạn này là gạn để lấy phần dung dịch được làm trong phía bên trên.
Thực hiện: sử dụng túi lọc đặt vào phễu, đổ nhẹ phần dịch phía trên vào để gạn bỏ phần bã bên dưới.
Yêu cầu: thao tác nhẹ nhàng, cẩn thận. Phễu, túi lọc phải được thanh trùng trước khi sử dụng.
Rót chai – bài khí - đóng nắp
Mục đích: giúp loại bỏ khơng khí bên trong chai và ghép nắp giúp bảo vệ chất
lượng sản phẩm trong bảo quản và vận chuyển sản phẩm.
Thực hiện: đặt phễu vào miệng chai sau đó rót dịch quả đã lọc sang chai thủy
tinh đã được tiệt trùng bằng nước sôi. Dịch trong chai sẽ được nung cách thủy đến khi nhiệt độ trong chai khoảng 800C, giữ nhiệt trong 2-3 phút thì tiến hành đóng nắp chai lại.
Yêu cầu: đổ nhẹ dịch quả vào chai, tránh làm hao hụt sản phẩm. Nhiệt độ tâm
sản phẩm phải đạt 800C, phải đóng nắp chai chặt để tránh đổ sản phẩm, thuận lợi cho công đoạn thanh trùng tiếp theo.
Thông số kĩ thuật: thể tích 1 chai là 200ml, mức dịch quả cách miệng chai khoảng 1cm để tránh hiện tượng nén khí.
Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật và nấm men cịn sót lại trong dịch lên men, đình
chỉ q trình lên men. Độ cồn khơng cao trong sản phẩm khiến đây trở thành một q trình khơng thể bỏ qua.
Thực hiện: chuẩn bị 1 nồi nước, cho chai thủy tinh chứa dịch quả vào và bắt đầu đun sôi.
Yêu cầu: mực nước phải cao hơn lượng dịch quả trong chai. Thông số kĩ thuật: thanh trùng ở nhiệt độ 800C trong 15 phút.