STT Tên chỉ tiêu Kết quả
1 Hàm lượng chất khơ hịa tan tổng số - TSS (°Bx) 14,17
2 Hàm lượng acid tổng số (%) 0,73 3 Nồng độ cồn (%) 4,07 4 Hàm lượng đường khử (%) 12,05 5 Hàm lượng carbohydrate tổng số (%) 12,26 6 Hàm lượng vitamin C (mg/l) 18,06 7 Hàm lượng aldehyde (mg/l) 1,91
TSS còn lại trong sản phẩm là 140Bx còn hơi cao. Tuy nhiên, do thói quen tiêu dùng của người Việt Nam thích đồ uống có vị ngọt hơn và trong quy trình có cơng đoạn thanh trùng và lọc để loại bỏ nấm men nhằm hạn chế quá trình lên men. Mặc khác, 0Brix trong sản phẩm ngồi đường và axit cịn có các thành phần khơng đường đóng góp vào hoặc gây ảnh hưởng đến 0Brix như chất keo, chất đạm, chất béo, chất khoáng, …. nên cần nghiên cứu thêm về TSS còn lại trong sản phẩm cho những nghiên cứu tiếp theo.
3.6.3 Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm:
Bảng 3.7: Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm và giới hạn tối đa của các chỉ tiêu vi sinh vật trong đồ uống có cồn theo QCVN 6-3:2010/BYT
STT Tên chỉ tiêu Kết quả Giới hạn tối đa (QCVN 6-3:2010/BYT)
1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí,
CFU/ml 1,6 1 1000
2 Tổng số nấm men và nấm mốc,
CFU/ml sản phẩm < 01 100
Theo Quy chuẩn QCVN 6-3:2010/BYT quy định các chỉ tiêu an toàn thực phẩm đối với các sản phẩm đồ uống có cồn thì tổng số vi sinh vật hiếu khí < 1000 CFU/ml; tổng số nấm men, nấm mốc < 100 CFU/ml sản phẩm thì sản phẩm nước trái cây lên men từ hỗn hợp thanh long ruột đỏ và dứa đạt tiêu chuẩn.
3.7 Xác định thời gian bảo quản sản phẩm
Thời gian lưu trữ thực tế dài, thường sử dụng các kỹ thuật kiểm tra gia tốc để rút ngắn q trình thu được các dữ liệu thí nghiệm cần thiết. Khi tiến hành kiểm tra hạn sử dụng gia tốc nhiệt được thực hiện với các thành phần không đổi. Trong đề tài này chúng tôi xác định thời gian bảo quản sản phẩm thông qua hằng số tốc độ phản ứng thông qua màu sắc sản phẩm bằng bước sóng hấp thu cực đại.
3.7.1 Xác định bước sóng hấp thu cực đại
Sản phẩm nước trái cây lên men thanh long ruột đỏ và dứa được đo màu ở các bước sóng 530nm, 535nm, 540nm, 545nm và 550nm. Dựa vào bảng 3.8, cho thấy ở bước sóng 540nm cho sản phẩm có độ hấp thu cao nhất là 7,27 và bảng phụ lục F.5.1 cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% khi đo sản phẩm ở các bước sóng. Do vậy, chúng tơi chọn bước sóng 540nm để đo màu sắc sản phẩm ở nhiệt độ thử nghiệm (300C và 400C) trong thời gian 10, 20 và 30 ngày.
Bảng 3.8: Màu sắc sản phẩm ở các bước sóng Màu sản phẩm qua các bước sóng
530 nm 535 nm 540 nm 545 nm 550 nm
6,986e ± 0,011 7,026d ± 0,011 7,27a ± 0,012 7,065c ± 0,009 7,106b ± 0,007
3.7.2 Hằng số tốc độ phản ứng
Qua bảng 3.9 và phụ lục F.5.2 cho thấy các giá trị k30 và k40 trong 10, 20, 30 ngày thu được xấp xỉ gần bằng nhau nên phản ứng trên có bậc là 1 nên phản ứng
tuân theo quy luật động học của phản ứng bậc 1. Từ đó, hằng số tốc độ phản ứng k30 trung bình = 0,0355 (ngày-1) và k40 trung bình = 0,0642 (ngày-1). Đồng thời, theo phương trình Arrhenius, tính tốn hằng số tốc độ phản ứng ở 200C là k20 = 0,0188 (ngày-1).
Có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với mức có ý nghĩa 95% về hằng số tốc độ phản ứng tại 300C, 400C.
Bảng 3.9: Hằng số tốc độ phản ứng thay đổi theo thời gian và nhiệt độ Thời gian (ngày) Màu sắc sản phẩm (nm) T = 3030K T =3130K a-x k30 a-x k40 10 5,3 ± 0,015 0,0316 3,98 ± 0,08 0,0602 20 3,5 ± 00,012 0,0365 2,07 ± 0,01 0,0628 30 2,3 ± 0,05 0,0384 0,9 ± 0,01 0,0696 Trung bình 0,0355 ± 0,004 0,0642 ± 0,005 3.7.3 Xác định giá trị Q10 và hạn sử dụng của sản phẩm
Từ quá trình suy giảm nhanh hay chậm với nhiệt độ thay đổi và dữ liệu được dùng để tính tốn hạn sử dụng bằng mơ hình động học ta sẽ suy về hạn sử dụng tại nhiệt độ bảo quản mong muốn với thời gian dài hơn bằng mơ hình Arrhenius.
Qua phụ lục F.5 cho thấy, giá trị Q10 ở các nhiệt độ gia tốc nhiệt 300C và 400C lần lượt là Q10 ở 300C = 1,809; Q10 ở 400C = 3,408. Điều này cho thấy tốc độ phản ứng sinh hóa xảy ra bên trong thực phẩm và nhiệt độ có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng đồng thời cứ mỗi lần tăng nhiệt độ 10°C, sản phẩm sẽ giảm hạn sử dụng tương ứng là Q10 lần. Từ đó, xác định hạn sử
dụng của sản phẩm khi lưu trữ ở 200C có thời hạn sử dụng là 232 ngày.
Nhận xét: sản phẩm có pH thấp và độ cồn nên hạn sử dụng 232 ngày là phù
Đồng thời, qua kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm lưu trữ ở 400C (bảng 3.10) cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% về màu sắc và độ trong giữa các thời gian bảo quản. Tuy nhiên về mùi và vị thì khơng có sự khác biệt giữa sản phẩm bảo quản ở 10 ngày và 20 ngày nhưng có sự khác biệt giữa sản phẩm bảo quản ở 10 ngày và 30 ngày, 20 ngày và 30 ngày. Đồng thời, sản phẩm lưu trữ ở 400C bảo quản trong 20 ngày đạt 14,4 điểm được hội đồng đánh giá đạt loại trung bình. Trong khi sản phẩm lưu trữ ở 400C trong 30 ngày là 10,4 điểm được hội đồng đánh giá đạt loại kém không đạt mức chất lượng quy định theo tiêu chuẩn. Do vậy, chúng tôi chọn sản phẩm lưu trữ ở 400C bảo quản trong 20 ngày có kết quả đánh giá cảm quan chấp nhận được để tính tốn hạn sử dụng bằng gia tốc nhiệt.
Như vậy qua kết quả tính hạn sử dụng bằng gia tốc nhiệt và cảm quan thì
chúng tôi xác định thời gian bảo quản cho sản phẩm là 232 ngày ở 200C.
Bảng 3.10: Bảng điểm cảm quan nước trái cây lên men từ thanh long ruột đỏ và dứa sau thời gian bảo quản
Thời gian bảo quản Chỉ tiêu ĐTB cảm quan Nhận xét Màu sắc và độ trong Mùi Vị Sau 10 ngày 3,52a ± 0,44 4,8a ± 0,85 8a ± 1,41 16,32a ± 1,1 Sản phẩm có màu đỏ tươi đặc trưng, mùi của dứa và vị cay nồng hài hoà
Sau 20 ngày 2,88b ± 0,44 4,32a ±0,66 7,2a ± 1,1 14,4b ± 1,36 Sản phẩm có màu đỏ đặc trưng, thoảng mùi của
dứa và vị cay nồng tương đối hài hoà Sau 30 ngày 2,24c ± 0,36 3,36b ±0,54 4,8b ± 1,1 10,4c ± 0,57 Sản phẩm có màu đỏ nhạt, thoảng mùi kém đặc trưng và vị kém hài hoà
Các chỉ tiêu cảm quan được trình bày dưới dạng trung bình (độ lệch chuẩn); các giá trị đánh bằng chữ cái thường khác nhau (a, b, c, d) thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa trong cùng 1 cột.
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1 Kết luận
- Nguyên liệu thanh long và dứa trong nghiên cứu này đều đạt phẩm chất để sản xuất như thanh long ruột đỏ có vỏ màu đỏ sáng, tai lá màu xanh, khối lượng trung bình 413,7 ± 109,3 g/trái; tỉ lệ thịt/quả chiếm 71,55 ± 4,31%; ΔE* là 45,84 ± 0,04; TSS là 14,33 ± 0,58 ºBx; hàm lượng acid tổng số là 1,27 ± 0,12%; pH là 5,35 ±0,002; hàm lượng đường khử là 7,14 0,14%; hàm lượng vitamin C là 161 ± 0,002 mg/l; hàm lượng carbohydrate tổng số là 12,59 0,05% và dứa có vỏ màu vàng cam, bên trong màu vàng tươi, khối lượng trung bình là 919,15 ± 41,15 g/trái; tỉ lệ thịt/trái chiếm 59,57 ± 5,94 %; pH là 3,87 ± 0,005; ΔE* là 64,62 0,06; hàm lượng chất khơ hịa tan tổng số là 12 ± 1 ºBx; hàm lượng acid tổng số là 0,87 ± 0,09 %; hàm lượng đường khử là 8,22 0,17 %; hàm lượng vitamin C là 324 ± 0,002 mg/l; hàm lượng carbohydrate tổng số là 9,09 0,04%.
- Thông qua nhiều phương pháp xử lý thu hồi dịch khác nhau đã khảo sát và chọn ra phương pháp xử lý ủ enzyme pectinase cho hiệu suất cao nhất và cảm quan được ưa thích nhất. Với thanh long ruột đỏ ủ enzyme pectinase (0,35% ở 35°C trong 50 phút) có tỷ lệ thu hồi là 75,36%; TSS bằng 13,67°Bx và dứa ủ enzyme pectinase (0,03% ở 35°C trong 30 phút) có tỷ lệ thu hồi là 77,8% và TSS bằng 11,83°Bx.
- Tỷ lệ nấm men bổ sung 0,5% (0,5g trong 100 ml dịch lên men) tương ứng với mật độ tế bào 1,58 x 107 tế bào/ml trong thời gian 8 giờ bằng phương pháp lên men kín bằng hệ thống đã thiết kế ở quy mơ phịng thí nghiệm.
- Sản phẩm nước trái cây lên men từ hỗn hợp thanh long ruột đỏ và dứa có TSS = 14,170Bx; pH = 3,8; hàm lượng cồn 4,1 (%V) và hàm lượng andehyd là 1,91 mg/l, có hàm lượng vitamin C là 21,76 mg/l để sản phẩm nước trái cây lên men có vị tươi, cảm quan được ưa thích nhất và đảm bảo an toàn.
- Đánh giá năng lực lên men của nấm men bằng phương pháp lên men trong hệ thống thiết kế qua xác định sự biến thiên khối lượng CO2 sinh ra. Đã nhận thấy khối lượng CO2 sinh ra càng cao thì khối lượng đường tiêu hao nhanh nhất và lượng cồn tạo ra càng nhiều. Qua đó xác định q trình lên men mạnh nhất trong hệ thống lên men kín là 8 giờ ở tỷ lệ nấm men bổ sung 0,5% (0,5g trong 100 ml dịch lên men) tương ứng với mật độ 1,58 x 107 tế bào/ml.
Từ đó đưa ra quy trình hồn thiện chế biến nước quả lên men từ hỗn hợp trái thanh long ruột đỏ và dứa.
Hình 4.1 Quy trình sản xuất nước trái cây lên men từ hỗn hợp trái thanh long ruột đỏ và dứa
Dứa Thanh long ruột đỏ
Thanh trùng (800C, 15 phút) Chuẩn hóa (TSS 200Bx, pH 4)
Lên men (TLNM 0,5%; 8 giờ ở hệ thống lên men) Làm lạnh (2-5oC) Ly tâm (4000 vịng/ 30 phút) Lọc Đóng chai Thanh trùng (800C/ 15 phút) Hoàn thiện Sản phẩm
Lựa chọn, xử lý nguyên liệu
Xay Ủ enzyme pectinase TLRĐ: 0,35%-350C-50 phút Dứa: 0,03%-350C-30 phút Phối trộn (70 TLRĐ: 30 dứa) Lọc thô Kiểm tra chất lượng Đường Axit citric Nấm men Enzyme pectinase Bã Vỏ Cặn Bã
4.2. Kiến nghị
Do thời gian thực hiện nghiên cứu và điều kiện trang thiết bị, hóa chất cịn hạn chế nên đồ án vẫn chưa hoàn chỉnh, chưa khảo sát được hết các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình tạo ra sản phẩm. Vì vậy để hồn thiện hơn, một số kiến nghị cho hướng nghiên cứu tiếp theo được đề xuất như sau:
- Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện xử lý dịch trái như phương pháp xử lý quả trước xử lý, nhiệt độ và kết hợp các phương pháp xử lý đến hiệu suất thu hồi.
- Khảo sát sự thay đổi mô tế bào và các hoạt chất sinh học bởi các phương pháp xử lý khác nhau.
- Khảo sát các thông số hệ thống lên men ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. - Khảo sát sự biến đổi hàm lượng vitamin C trong quy trình chế biến.
- Khảo sát bổ sung thảo dược tại địa phương để nâng cao giá trị của sản phẩm. - Khảo sát các điều kiện và phương pháp thanh trùng khác nhau đến chất lượng và thời gian bảo quản của sản phẩm.
- Ảnh hưởng của điều kiện bao gói và bao bì đến chất lượng và thời gian bảo quản của sản phẩm.
- Khảo sát ảnh hưởng của các loại nấm men và đường khác nhau đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm.
- Ảnh hưởng của TSS còn lại trong sản phẩm đến hạn sử dụng sản phẩm. - Tính giá thành sản phẩm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Ái và công sự (2003), Công nghệ lên men ứng dụng trong Công nghệ thực phẩm, NXB Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh.
2. Bùi Văn Tú, Nguyễn Thị Thu Huyền (2018). Nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất thử nghiệm đồ uống có cồn từ nước ép trái cây, Trường Đại học Sao Đỏ.
3. GS. TS Đường Hồng Dật (2002), Cây dứa và kỹ thuật trồng, Nhà xuất bản Lao động và xã hội.
4. Nguyễn Chí Dũng, Võ Minh Dương, Nguyễn Hồi Mỹ, khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên men chính và nhiệt độ bảo quản đến chất lượng sản phẩm rượu vang thanh long ruột đỏ. Tạp chí Đại học Cửu Long, số 04/2016.
5. Mạc Xuân Hòa, Lê Thị Hồng Ánh, Nguyễn Thị Thảo Minh, “Ảnh hưởng của quá trình xử lý enzyme pectinase lên hiệu suất xử lý dịch quả thanh long ruột đỏ”, Tạp chí Nơng nghiệp và Nơng thơn kỳ 1+2, pp.127-131,2017.
6. Mạc Xn Hịa, Dương Thị Thu Hương, nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý bằng sóng siêu âm và enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch quả thanh long ruột đỏ. Kỷ yếu kỷ niệm 35 năm thành lập Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP. HCM (1982 – 2017).
7. PGS, TS Phan Đình Hịa (2002), Cơng nghệ sản xuất Malt và Bia, NXB Khoa
học Kỹ thuật.
8. Lê Mỹ Hồng, 2005. Sử dụng enzyme trong chế biến nước chuối. Hội thảo quốc gia cây có múi, xồi và khóm. Nhà xuất bản Nơng nghiệp. 405-414.
9. Nguyễn Cơng Khẩn, Hà Thị Anh Đào (2007), Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam, NXB Y học.
10. Dương Tấn Lợi (2013), Kỹ thuật trồng cây ăn quả khóm, NXB Thanh niên. 11. Nguyễn Đức Lượng (2002), Vi sinh học công nghiệp, NXB Nông nghiệp Hà
12. Nguyễn Đức Lượng (2004), Công nghệ enzym, NXB Đại học Quốc gia Tp. HCM.
13. Lâm Văn Mân, Lê Thị Hương (2017), Phân tích kiểm nghiệm thực phẩm, NXB Đại học Cơng nghệ TP.Hồ Chí Minh.
14. Lê Văn Việt Mẫn (2011), Công nghệ chế biến thực phẩm, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh.
15. Tống Thị Ánh Ngọc, Bùi Thị Ánh Ngọc, Nguyễn Thị Mỹ Ngọc và Ngô Minh Quang, “Ảnh hưởng của pH và chất khơ hịa tan đến q trình lên men rượu từ xơ mít (Artocarpus heterophyllus) giống Thái Lan”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần thơ tập 54, pp 211-218, 2018.
16. Tôn Nữ Minh Nguyệt (2009), Công nghệ chế biến rau trái, Tập 1, Nguyên liệu và công nghệ bảo quản sau thu hoạch.
17. Lương Đức Phẩm (2004), Nấm men công nghiệp, Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia, Hà Nội.
18. Huỳnh Xuân Phong, Danh Minh Lợi, Nguyễn Ngọc Thạnh, Lê Phan Đình Q, Bùi Hồng Đăng Long, Pornthap Thanonkeo, Mamoru Yamada và Ngô Thị Phương Dung, Tuyển chọn nấm men chịu nhiệt và nghiên cứu điều kiện lên men rượu vang khóm. Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, tập 51, phần B (2017).
19. Nguyễn Văn Thành, Nguyễn Minh Thủy, Trần Thị Quế, Nguyễn Thị Mỹ Tuyền, Nguyễn Phú Cường và Huỳnh Trần Toàn, Lên men rượu vang khóm (ananas comosus) Cầu Đúc (Hậu Giang) bằng nấm men phân lập và thuần chủng, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, phần B: Nông nghiệp, Thủy sản và Công nghệ Sinh học: 27 (2013): Trang 56-63.
20. Hồ Thanh Trúc, 2011. Phân lập và tuyển chọn nấm men tự nhiên ứng dụng trong sản xuất rượu vang thanh long. Luận văn tốt nghiệp cao học chuyên ngành Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ.
21. GS. TS Phạm Xuân Vượng (2006), Giáo trình kỹ thuật lạnh và lạnh đơng thực phẩm, Trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội.
22. Hiệp hội rau quả Việt Nam, 2014.
23. Viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam, 2010.
24. QCVN 6-3:2010/BYT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với các sản phẩm đồ uống có cồn.
25. TCVN 3217-79 về rượu – Phân tích cảm quan – Phương pháp cho điểm.
26. Adaikan P.,Ganesan A. A.,2004. Mechanism of the Oxytoxic activity of Comosus proteinases. J.Pharm. Biol., 42(8): 646-655.
27. Andrew Lea and Drilleau, J-E (1997, 2016). Cider making in fermented beverage production. In: Journal of food Engineering.
28. Ben Watson (2009), Cider, hard and sweet: history, traditions, and making your own, The Countryman Press
29. Radecka,D.,Mukherjee, V.,Mateo, R. Q., Stojiljkovie, M.,Foulquie-Moreno, M. R., & Thevelein, J. M., 2015. Looking beyond Saccharomyces: the potential of non-conventional yeast specice for desirable traits in bioethanol fermentation. FEMS Yeast Research. 15(6), fov053. (http://doi.org/10.1093/femsyr/fov053) 30. Nevoigt E., 2008. Progress in metabolyc engineering of Saccharomyces
cerevisiae. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 72(3): 379-412 31. Nilay Demir *, Jale Acar, Kemal Saroo-glu, Mehmet Mutlu, 2001. The use of