CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.4 Ảnh hưởng của phương pháp lên men, tỷ lệ nấm men và thời gian lên men đến
3.4.1 Ảnh hưởng của phương pháp lên men, tỷ lệ nấm men và thời gian lên men
men đến hàm lượng cồn sản phẩm
Nước trái cây lên men là sản phẩm của quá trình lên men rượu chưa kết thúc. Đồng thời, hàm lượng cồn là một chỉ tiêu quan trọng của nước ép trái cây lên men. Qua tham khảo một số sản phẩm nước trái cây lên men trên thị trường (Sai Gon Cider Apple & Ginger, Oh Chewcha, Strongbow, Vola Twizt Mulberry & Blueberry, …) có độ cồn từ 3,0 - 5%V nên chúng tơi chọn sản phẩm có hàm lượng cồn là 4%V.
Kết quả ở hình 3.11 và hình 3.12 cho thấy:
Trong quá trình lên men, bằng phương pháp lên men trong hệ thống thì hàm lượng cồn sinh ra (từ 1,2 đến 6,3%V) và đạt 4%V trong 8 giờ. Tuy nhiên, phương pháp lên men đối chứng thì hàm lượng cồn sinh ra chậm hơn (từ 0,8 đến 4,3%V) và đạt 4%V trong 12 giờ. Nguyên nhân do nấm men tăng sinh khối trong mơi trường hiếu khí nhưng lên men trong mơi trường yếm khí. Điều này chứng tỏ hệ thống lên men đảm bảo mơi trường yếm khí giúp q trình lên men tạo hàm lượng cồn diễn ra nhanh hơn so với lên men đối chứng.
Ngoài ra, với TLNM bổ sung 0,5% (1,58 x 107 tế bào/ml) thì cần 8 giờ để hàm lượng cồn đạt 4,07%V và TLNM bổ sung 0,4% (1,26 x 107 tế bào/ml) thì cần 12 giờ để hàm lượng cồn đạt 4,2%V bằng phương pháp lên men trong hệ thống và lên
men đối chứng thì cần 12 giờ với TLNM bổ sung 0,7% (2,21 x 107 tế bào/ml) để hàm lượng cồn đạt 4%V. Tuy nhiên, khi sử dụng nấm men ở nồng độ thấp thì thời gian đạt được định mức là rất dài sẽ ảnh hưởng đến hoạt động trao đổi chất của nấm men (Lương Đức Phẩm, 2000). Mặt khác, khi lên men trong 12 giờ với TLNM 0,4% trong hệ thống lên men thì hàm lượng andehyd là 5,1 mg/l cao hơn tiêu chuẩn cho phép. Do vậy, chúng tôi chọn TLNM bổ sung 0,5% (so với 100g dịch lên men) trong 8 giờ bằng phương pháp lên men trong hệ thống.
Kết quả xử lý thống kê (bảng phụ lục D.2.1) cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95% về TLNM bổ sung 0,7% trong 12 giờ bằng phương pháp LMĐC so với TLNM bổ sung 0,5% trong 8 giờ và TLNM bổ sung 0,4% trong 12 giờ bằng phương pháp LMHT. Tuy nhiên, khơng có sự khác biệt ở độ tin cậy 95% về TLNM bổ sung 0,5% trong 8 giờ và TLNM bổ sung 0,4% trong 12 giờ bằng phương pháp LMHT.
So sánh với sản phẩm nước trái cây lên men thanh long ruột đỏ và dứa thì kết quả về hàm lượng cồn 4,1%V cũng tương đồng với nghiên cứu của Lâm Văn Mân (2020) cho sản phẩm có chất lượng tốt nhất. Tuy nhiên, sản phẩm nước quả táo mèo lên men của Nguyễn Đức Hạnh (2016) có hàm lượng cồn cao hơn (5,2%V). Điều này có thể do đặc trưng riêng của nguyên liệu sử dụng.
Từ các nghiên cứu trên cho thấy, bằng phương pháp LMHT với TLNM bổ
sung 0,5% (1,58 x 107 tế bào/ml) trong 8 giờ lên men để sản phẩm có hàm lượng cồn tạo ra phù hợp và an tồn nhất.
Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng cồn bằng phương pháp lên men trong hệ thống
Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng cồn bằng phương pháp lên men đối chứng
(%V
)
(%V
3.4.2 Ảnh hưởng của phương pháp lên men, tỷ lệ nấm men và thời gian lên men đến TSS sản phẩm men đến TSS sản phẩm
Carbohydrate cung cấp nhu cầu dinh dưỡng cho nấm men sinh trưởng và trao đổi chất nên ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất lên men. Với mong muốn sản phẩm có hàm lượng cồn 4%V thì TSS giảm 80Bx so với ban đầu (TSS = 220Bx) tức là TSS sản phẩm là 140Bx.
Qua kết quả ở hình 3.13 và hình 3.14 cho thấy:
Bằng phương pháp lên men trong hệ thống thì TSS giảm (2,3 - 12,50Bx) và TSS đạt 140Bx trong 8 giờ lên men. Tuy nhiên, phương pháp lên men đối chứng thì TSS giảm chậm hơn (1,5 – 8,50Bx) và đạt 140Bx trong 12 giờ. Nguyên nhân do nấm men sử dụng đường tăng sinh khối trong môi trường hiếu khí nhưng lên men trong mơi trường yếm khí. Điều này chứng tỏ phương pháp LMHT đảm bảo điều kiện yếm khí tốt hơn nên nấm men sử dụng TSS làm cơ chất lên men để tăng sinh khối và tổng hợp một số sản phẩm làm cho độ brix trong dung dịch giảm. Kết quả này cũng phù hợp với một số nghiên cứu của Singh and Kaur (2009), Nguyễn Văn Thành (2013) và khuyến cáo của Lương Đức Phẩm (2015) trong mơi trường kỵ khí thì lượng cơ chất tiêu tốn cho nấm men nhiều hơn trong môi trường hiếu khí.
Từ hình trên cũng cho thấy, TSS sản phẩm giảm dần theo TLNM bổ sung và thời gian lên men ở cả hai phương pháp lên men. Nguyên nhân do tỷ lệ giống nấm men bổ sung càng cao khả năng sử dụng đường tạo ra năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của chúng càng lớn nên độ brix giảm càng nhiều. Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Phan Thị Cẩm Hoa, 2017 khi tăng tỷ lệ giống nấm men bổ sung đã dẫn đến giảm Brix của dịch sau lên men.
Đồng thời, TLNM bổ sung 0,5% (1,58 x 107 tế bào/ml) cần 8 giờ để TSS sản phẩm giảm còn 14,20Bx và TLNM bổ sung 0,4% (1,26 x 107 tế bào/ml) thì cần 12 giờ để TSS sản phẩm giảm còn 13,70Bx bằng phương pháp LMHT và TLNM bổ sung 0,7% (2,21 x 107 tế bào/ml) để TSS sản phẩm giảm còn 13,50Bx. Điều này cho thấy, bằng phương pháp LMHT thì sản phẩm đạt TSS 140Bx có giá trị kinh tế do
TLNM bổ sung ít hơn và hạn chế sản phẩm phụ trong quá trình lên men do thời gian lên men ngắn.
Kết quả xử lý thống kê (bảng phụ lục D.2.2) cho thấy khơng có sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% về TSS sản phẩm giữa TLNM bổ sung 0,7% trong 12 giờ bằng phương pháp LMĐC so với TLNM bổ sung 0,5% trong 8 giờ và TLNM bổ sung 0,4% trong 12 giờ bằng phương pháp LMHT.
Tuy nhiên, bằng phương pháp lên men trong hệ thống với TLNM bổ sung 0,5% (1,58 x 107 tế bào/ml) trong 8 giờ thì sản phẩm có hàm lượng cồn tạo ra phù hợp và an tồn nhất. Đồng thời, sản phẩm có TSS 14,20Bx tương đồng với nghiên cứu của Lâm Văn Mân (2020) có TSS 140Bx.
Từ kết quả trên cho thấy, với tỷ lệ nấm men bổ sung là 0,5% lên men trong
8 giờ bằng phương pháp HTLM cho sản phẩm có TSS 14,20Bx; hàm lượng cồn 4,1%V.
Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ chất khô bằng phương pháp lên men hệ thống
Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ chất khô bằng phương pháp lên men đối chứng